അപൂർവ ഭൂമിയെ സുസ്ഥിരമായി വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നതിന് ബാക്ടീരിയകൾ പ്രധാനമായേക്കാം
ഉറവിടം: Phys.orgഅയിരിൽ നിന്നുള്ള അപൂർവ്വമായ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ ആധുനിക ജീവിതത്തിന് അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്, എന്നാൽ ഖനനത്തിനുശേഷം അവ ശുദ്ധീകരിക്കുന്നത് ചെലവേറിയതും പരിസ്ഥിതിയെ ദോഷകരമായി ബാധിക്കുന്നതും കൂടുതലും വിദേശത്ത് സംഭവിക്കുന്നതുമാണ്.പരമ്പരാഗത തെർമോകെമിക്കൽ എക്‌സ്‌ട്രാക്ഷൻ, റിഫൈൻമെൻ്റ് രീതികൾ എന്നിവയുടെ ചെലവും കാര്യക്ഷമതയും പൊരുത്തപ്പെടുന്ന തരത്തിൽ കുതിച്ചുയരുന്ന അപൂർവ എർത്ത് മൂലകങ്ങളുടെ ആവശ്യകത നിറവേറ്റുന്നതിനുള്ള ഒരു വലിയ ആദ്യ ചുവടുവെയ്‌ക്കുന്ന ഗ്ലൂക്കോനോബാക്‌റ്റർ ഓക്‌സിഡാൻസ് എന്ന ബാക്ടീരിയയെ എഞ്ചിനീയറിംഗ് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള തത്വത്തിൻ്റെ തെളിവാണ് ഒരു പുതിയ പഠനം വിവരിക്കുന്നത്. യുഎസ് പരിസ്ഥിതി മാനദണ്ഡങ്ങൾ പാലിക്കുക."പാറയിൽ നിന്ന് അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ പുറത്തെടുക്കുന്നതിനുള്ള പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദവും താഴ്ന്ന താപനിലയും താഴ്ന്ന മർദ്ദവും ഉള്ള ഒരു രീതി കൊണ്ടുവരാൻ ഞങ്ങൾ ശ്രമിക്കുന്നു," പത്രത്തിൻ്റെ മുതിർന്ന എഴുത്തുകാരനും ബയോളജിക്കൽ ആൻഡ് എൻവയോൺമെൻ്റൽ എഞ്ചിനീയറിംഗ് അസിസ്റ്റൻ്റ് പ്രൊഫസറുമായ ബസ് ബാർസ്റ്റോ പറഞ്ഞു. കോർണൽ യൂണിവേഴ്സിറ്റി.കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ, സെൽ ഫോണുകൾ, സ്‌ക്രീനുകൾ, മൈക്രോഫോണുകൾ, കാറ്റ് ടർബൈനുകൾ, ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾ, കണ്ടക്ടറുകൾ തുടങ്ങി റഡാറുകൾ, സോണാറുകൾ, എൽഇഡി ലൈറ്റുകൾ, റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ബാറ്ററികൾ തുടങ്ങി എല്ലാത്തിനും ആവർത്തനപ്പട്ടികയിൽ 15 എണ്ണം അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്.യുഎസ് ഒരിക്കൽ സ്വന്തം അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളെ ശുദ്ധീകരിച്ചപ്പോൾ, ആ ഉൽപ്പാദനം അഞ്ച് പതിറ്റാണ്ടിലേറെ മുമ്പ് നിർത്തി. ഇപ്പോൾ, ഈ മൂലകങ്ങളുടെ ശുദ്ധീകരണം മിക്കവാറും മറ്റ് രാജ്യങ്ങളിൽ, പ്രത്യേകിച്ച് ചൈനയിൽ നടക്കുന്നു."ഭൂരിഭാഗം അപൂർവ ഭൂമി മൂലക ഉൽപ്പാദനവും വേർതിരിച്ചെടുക്കലും വിദേശ രാജ്യങ്ങളുടെ കൈകളിലാണ്," കോർണലിലെ എർത്ത് ആൻഡ് അറ്റ്മോസ്ഫെറിക് സയൻസസ് അസോസിയേറ്റ് പ്രൊഫസർ എസ്തബാൻ ഗസൽ പറഞ്ഞു. "അതിനാൽ നമ്മുടെ രാജ്യത്തിൻ്റെയും ജീവിതരീതിയുടെയും സുരക്ഷയ്ക്കായി, ആ വിഭവത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുള്ള ട്രാക്കിലേക്ക് ഞങ്ങൾ മടങ്ങേണ്ടതുണ്ട്."അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളുടെ യുഎസ് വാർഷിക ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നതിന്, 10,000 കിലോഗ്രാം (~22,000 പൗണ്ട്) മൂലകങ്ങൾ വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ ഏകദേശം 71.5 ദശലക്ഷം ടൺ (~78.8 ദശലക്ഷം ടൺ) അസംസ്കൃത അയിര് ആവശ്യമാണ്.നിലവിലെ രീതികൾ ചൂടുള്ള സൾഫ്യൂറിക് ആസിഡ് ഉപയോഗിച്ച് പാറ അലിയിക്കുന്നതിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, തുടർന്ന് ജൈവ ലായകങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ലായനിയിൽ പരസ്പരം സമാനമായ വ്യക്തിഗത ഘടകങ്ങൾ വേർതിരിക്കുന്നു."ആ ജോലി മികച്ചതാക്കുന്ന ഒരു ബഗ് ഉണ്ടാക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു വഴി കണ്ടെത്താൻ ഞങ്ങൾ ആഗ്രഹിക്കുന്നു," ബാർസ്റ്റോ പറഞ്ഞു.പാറയെ അലിയിക്കുന്ന ബയോലിക്‌സിവിയൻ്റ് എന്ന ആസിഡ് നിർമ്മിക്കുന്നതിന് G. ഓക്‌സിഡൻസ് അറിയപ്പെടുന്നു; അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളിൽ നിന്ന് ഫോസ്ഫേറ്റുകൾ വലിച്ചെടുക്കാൻ ബാക്ടീരിയ ആസിഡ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഗവേഷകർ G. ഓക്സിഡാൻസിൻ്റെ ജീനുകൾ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ തുടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അതിനാൽ അത് മൂലകങ്ങളെ കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായി വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നു.അതിനായി, G. oxydans-ൻ്റെ ജീനോമിലെ 2,733 ജീനുകളെ ഒന്നൊന്നായി പ്രവർത്തനരഹിതമാക്കാൻ അനുവദിക്കുന്ന, നോക്കൗട്ട് സുഡോകു എന്ന സാങ്കേതിക വിദ്യയാണ് ഗവേഷകർ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കാൻ ബാർസ്റ്റോയെ സഹായിച്ചത്. സംഘം മ്യൂട്ടൻ്റുകളെ ക്യൂറേറ്റ് ചെയ്തു, ഓരോന്നിനും ഒരു പ്രത്യേക ജീൻ ഉണ്ട്, അതിനാൽ പാറയിൽ നിന്ന് മൂലകങ്ങൾ പുറത്തെടുക്കുന്നതിൽ ഏതൊക്കെ ജീനുകളാണ് പങ്ക് വഹിക്കുന്നതെന്ന് അവർക്ക് തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയും."ഞാൻ അവിശ്വസനീയമാംവിധം ശുഭാപ്തിവിശ്വാസിയാണ്," ഗസൽ പറഞ്ഞു. "ഞങ്ങൾക്ക് ഇവിടെ ഒരു പ്രക്രിയയുണ്ട്, അത് മുമ്പ് ചെയ്തതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമാകും."നേച്ചർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷനിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച "Gluconobacter oxydans Knockout Collection Finds Improved Rare Earth Element Extraction" എന്ന പഠനത്തിൻ്റെ ആദ്യ രചയിതാവാണ് ബാർസ്റ്റോയുടെ ലാബിലെ പോസ്റ്റ്ഡോക്ടറൽ ഗവേഷകയായ അലക്സാ ഷ്മിറ്റ്സ്.
