эх сурвалж: Phys.org

Хүдрээс гаргаж авсан газрын ховор элемент нь орчин үеийн амьдралд нэн чухал боловч олборлолтын дараа тэдгээрийг цэвэршүүлэх нь өртөг өндөртэй, байгаль орчинд хор хөнөөл учруулж, ихэвчлэн гадаадад байдаг.

Глюконобактер оксидан хэмээх нянгийн инженерчлэлийн зарчмын нотолгоо нь газрын ховор элементийн огцом өсөлтийн эрэлтийг уламжлалт термохимийн аргаар гаргаж авах, боловсронгуй болгоход ашиглах зардал, үр ашигтай нийцүүлэн хангах анхны том алхамыг хийж буй шинэ судалгаа юм. АНУ-ын байгаль орчны стандартыг хангасан.

Тус сэтгүүлийн ахлах зохиолч, биологи, байгаль орчны инженерийн туслах профессор Баз Барстоу "Бид чулуулгаас газрын ховор элементийг байгаль орчинд ээлтэй, бага температуртай, нам даралтын аргаар гаргаж авахыг хичээж байна" гэж хэлэв. Корнеллийн их сургууль.

Тогтмол системд 15 ширхэг байдаг элементүүд нь компьютер, гар утас, дэлгэц, микрофон, салхин турбин, цахилгаан машин, дамжуулагчаас эхлээд радар, дууны аппарат, LED гэрэл, цэнэглэдэг батерей зэрэг бүх зүйлд хэрэгтэй.

АНУ нэг удаа газрын ховор элементээ боловсронгуй болгож байсан бол энэ үйлдвэрлэл тав гаруй жилийн өмнө зогссон. Одоо эдгээр элементүүдийг боловсронгуй болгох ажил бараг бүхэлдээ бусад орнуудад, ялангуяа Хятадад явагдаж байна.

Корнеллийн газар ба агаар мандлын шинжлэх ухааны дэд профессор Эстебан Газел "Газрын ховор элементийн үйлдвэрлэл, олборлолтын дийлэнх нь гадаадын улс орнуудын гарт байдаг" гэж хамтран зохиогч хэлэв. "Тиймээс эх орныхоо аюулгүй байдал, амьдралын хэв маягийн хувьд бид энэ нөөцийг хянах замдаа эргэн орох хэрэгтэй."

АНУ-ын газрын ховор элементийн жилийн хэрэгцээг хангахын тулд 10,000 кг (~22,000 фунт) элемент олборлоход ойролцоогоор 71,5 сая тонн (~78,8 сая тонн) түүхий хүдэр шаардлагатай болно.

Одоогийн аргууд нь чулуулгийг халуун хүхрийн хүчлээр уусгах, дараа нь органик уусгагчийг ашиглан бие биенээсээ маш төстэй бие даасан элементүүдийг уусмалд салгахад тулгуурладаг.

"Бид энэ ажлыг илүү сайн хийдэг алдаа гаргах арга замыг олохыг хүсч байна" гэж Барстоу хэлэв.

G. oxydans нь чулуулаг уусгагч биоликсивант хэмээх хүчил үүсгэдэг гэдгээрээ алдартай; Бактери нь газрын ховор элементээс фосфатыг гаргаж авахын тулд хүчлийг ашигладаг. Судлаачид G. oxydans-ийн генийг удирдаж эхэлсэн бөгөөд ингэснээр элементүүдийг илүү үр дүнтэй гаргаж авдаг.

Ингэхийн тулд судлаачид Барстоугийн хөгжүүлэхэд тусалсан Knockout Sudoku хэмээх технологийг ашигласан бөгөөд энэ нь G.oxydans-ийн геном дахь 2733 генийг нэг нэгээр нь идэвхгүй болгох боломжийг олгосон юм. Тус баг нь тодорхой генийг устгасан мутантуудыг сонгон авч, чулуулгаас элементүүдийг гаргахад ямар ген үүрэг гүйцэтгэдэг болохыг тодорхойлох боломжтой болсон.

"Би гайхалтай өөдрөг байна" гэж Газел хэлэв. "Бидэнд өмнө нь хийж байсан бүхнээс илүү үр дүнтэй байх үйл явц байна."

Барстоугийн лабораторийн докторын дараах судалгааны ажилтан Алекса Шмитц нь Nature Communications сэтгүүлд нийтлэгдсэн "Глюконобактери оксиданс нокаут цуглуулга нь газрын ховор элементийн олборлолтыг сайжруулсан" судалгааны анхны зохиогч юм.

---

Шуудангийн цаг: 2021 оны 11-р сарын 19