Извор: НевсЦентер

Ретки елементи Земље(Реес) каолантхануминеодимијумсу битне компоненте модерне електронике, са мобилних телефона и соларних плоча до сателити и електричних возила. Ови тешки метали појављују се широм нас око нас, иако у ситним количинама. Али потражња и даље расте и зато што се јављају у таквим ниским концентрацијама, традиционалне методе вађења Рее-а могу бити неефикасне, еколошки загађујуће и штетне за здравље радника.

Сада, са финансирањем Агенције за напредне пројекте одбране (Дарпа) Агенције за заштиту животне средине као бииоингинеринг ресурса (ЕМБЕР), Државни универзитет у државном универзитету у развоју напредне методе екстракције са циљем да се повећају домаће снабдевање Реес.

"Покушавамо да развије нови поступак за опоравак који је еколошки прихватљив и одрживији", рекао је биолог и главни истражитељ Марина Калиузнаиа.

Да би то учинили, истраживачи ће у тапње на природну склоност бактерија које конзумирају метан који живе у екстремним условима за хватање Реес из околине.

"Они захтевају ретке елементе Земље да би направили једну од кључних ензимских реакција у својим метаболичким путевима", рекао је Калиузхнаиа.

Реес укључује много елемената ланцанида периодичне табеле. У сарадњи са Универзитетом у Калифорнији, Беркелеи и Пацифичкој националној лабораторији (ПННЛ), истраживачи СДСУ-а планирају преокренути инжењер Биолошки процеси који омогућавају да бактерије испуне метале из окружења. Разумевање да ће овај процес обавестити стварање синтетичких дизајнерских протеина који се везују са високом специфичношћу различитим врстама лантанида, према биохемистичким Јохн Лове. ПННЛ-ов тим ће идентификовати генетски одреднице екстремних и рееа акумулирајући бактерије, а затим карактеришу њихов унос Рее.

Тим ће тада модификовати бактерије да производе протеине који везују метал на површини својих ћелија, рекла је љубав.

Реес су релативно обилно у минсима, отпадне производе неких металних руда, попут алуминијума.

"Одушени мине заправо су губитак који још увек има пуно корисних материјала", рекао је Калиузнаиа.

Да би прочистили и прикупили Реес, ове суспензије воде и дробљене стијене ће се покренути кроз биофилтер који садржи модификоване бактерије, омогућавајући дизајнерским протеинима на површини бактерија да се селективно везују на Реес. Као и бактерије које воле метане које су служиле као њихове шаблоне, побољшане бактерије ће толерисати крајности од пХ, температуре и сланости, услови који се налазе у минским репама.

Истраживачи ће сарађивати са партнером у индустрији, истраживачки центар Пало Алто (Парц), компанију Ксерок, да би биопринт порозан, сорбентни материјал за употребу у биофилтеру. Ова технологија биопринтинга је ниска цена и скалабилна и пројектује се да ће резултирати значајним уштедама када се нанесе у великој мери на опоравак минерала.

Поред тестирања и оптимизације биофилтера, тим ће такођерати да развије методе за прикупљање пречишћених лантанида из самог биофилтера, према инжењеру заштите животне средине Цхристи Дикстра. Истраживачи су се удружили са компанијом за покретање, Пхоеник Релацса, да тестирају и прецизирају процес опоравка.

Пошто је циљ развити комерцијално одрживи, али еколошки прихватљив поступак за вађење Реес, Дикстра и неколико пројектних партнера анализираће трошкове система у поређењу с другим технологијама за опоравак лантанида, али и утицаја на животну средину.

"Предвиђамо да ће то имати много користи еколошки и нижих трошкова енергије у поређењу са оним што се тренутно користи", рекао је Дикстра. "Овакав систем био би више пасивног система биофилтрације, са мање енергетских уноса. А онда, теоретски, мање употреба заиста еколошки штетних растварача и таквих ствари. Много тренувних процеса користиће заиста оштре и ненасилне раствараче. "

Дикстра такође напомиње да се од бактерија понављају, технологије засноване на микробима се само-обнављају, "док ћемо да користимо хемијску методу, морали бисмо да континуирано производимо све више и више хемијскијих."

"Чак и ако ће то коштати мало више, али то не штети околини, то би имало смисла", рекао је Калиузнаиа.

Циљ пројекта који финансира Дарпада је да се у четири године пружа доказ концепта технологије за опоравак БИО-Дривенал Рее-Рецовер-а, на коју је рекао Калиузхнаиа ће захтевати стратешку визију и унакрсну дисциплинску изгледу.

Она је додала да ће пројекат пружити студенте СДССУ-а са могућношћу да учествују у мултидисциплинарним истраживањима "и виде како концепти могу расти од само идеја све до пилот демонстрације."

---

Вријеме поште: АПР-17-2023