sumber: newscenter

Unsur bumi jarang(REEs) kawaslantanajeungneodymiummangrupakeun komponén penting éléktronika modéren, ti telepon sélulér sareng panél surya dugi ka satelit sareng kendaraan listrik. Ieu logam beurat lumangsung di sabudeureun urang, sanajan dina jumlah leutik. Tapi paménta terus naek sarta alatan éta lumangsung dina konsentrasi low misalna, métode tradisional extracting REEs bisa jadi teu episien, polusi lingkungan, sarta detrimental ka kaséhatan pagawe.

Ayeuna, kalayan dana ti Defence Advanced Research Projects Agency (DARPA) Mikroba Lingkungan salaku program Sumber Daya Biotéknik (EMBER), peneliti San Diego State University ngembangkeun metode ékstraksi canggih kalayan tujuan naekeun suplai domestik REEs.

"Kami nyobian ngembangkeun prosedur anyar pikeun pamulihan anu ramah lingkungan sareng langkung sustainable," saur ahli biologi sareng investigator poko Marina Kalyuzhnaya.

Jang ngalampahkeun ieu, panalungtik bakal ngetok kana propensity alam baktéri-consuming métana hirup dina kondisi ekstrim pikeun néwak REEs ti lingkungan.

"Aranjeunna meryogikeun unsur bumi jarang pikeun ngadamel salah sahiji réaksi énzimatik konci dina jalur métabolikna," saur Kalyuzhnaya.

REE ngawengku loba elemen lantanida tina tabel periodik. Kolaborasi sareng Universitas California, Berkeley sareng Laboratorium Nasional Pasifik Northwest (PNNL), para panalungtik SDSU ngarencanakeun ngabalikeun insinyur prosés biologis anu ngamungkinkeun baktéri panén logam tina lingkungan. Ngarti kana prosés ieu bakal ngawartosan kreasi protéin desainer sintétik anu ngabeungkeut kalawan spésifisitas tinggi pikeun tipena béda lanthanides, nurutkeun biokimia John Love. Tim PNNL bakal ngaidentipikasi determinan genetik baktéri ékstremofilik sareng akumulasi REE, teras ngacirian panyerapan REE na.

Tim éta lajeng bakal ngaropéa baktéri pikeun ngahasilkeun protéin logam-ngariung dina beungeut sél maranéhanana, ceuk Cinta.

REEs rélatif loba pisan di tailing tambang, produk runtah sababaraha bijih logam, kayaning aluminium.

"Tailing tailing sabenerna runtah nu masih mibanda loba bahan mangpaat di jerona," ceuk Kalyuzhnaya.

Pikeun ngamurnikeun sareng ngumpulkeun REE di jerona, slurries cai sareng batu anu ditumbuk ieu bakal dijalankeun ngalangkungan biofilter anu ngandung baktéri anu dirobih, ngamungkinkeun protéin desainer dina permukaan baktéri sacara selektif ngabeungkeut REE. Kawas baktéri métana-asih nu dijadikeun template maranéhna, baktéri ningkat bakal tolerate extremes pH, suhu jeung salinitas, kaayaan kapanggih dina tailings tambang.

Panaliti bakal kolaborasi sareng mitra industri, Palo Alto Research Center (PARC), perusahaan Xerox, pikeun nyitak bahan porous, sorbent pikeun dianggo dina biofilter. Téknologi bioprinting ieu béaya rendah sareng skalabel sareng diperkirakeun bakal ngahasilkeun tabungan anu signifikan nalika dilarapkeun sacara lega pikeun pamulihan mineral.

Salian nguji sareng ngaoptimalkeun biofilter, tim ogé kedah ngembangkeun metode pikeun ngumpulkeun lantanida anu dimurnikeun tina biofilter sorangan, numutkeun insinyur lingkungan Christy Dykstra. Panaliti parantos damel sareng perusahaan ngamimitian, Phoenix Tailings, pikeun nguji sareng nyaring prosés pamulihan.

Kusabab tujuanana nyaéta pikeun ngembangkeun prosés komersil tapi ramah lingkungan pikeun nimba REEs, Dykstra sareng sababaraha mitra proyék bakal nganalisis biaya sistem dibandingkeun sareng téknologi sanés pikeun pulih lantanida, tapi ogé dampak lingkungan.

"Kami ngarepkeun yén éta bakal ngagaduhan seueur mangpaat pikeun lingkungan sareng biaya énergi anu langkung handap dibandingkeun sareng anu ayeuna dianggo," saur Dykstra. "Sistem sapertos kieu bakal langkung seueur tina sistem biofiltrasi pasip, kalayan input énergi anu kirang. Teras, sacara téoritis, kirang ngagunakeun pangleyur anu ngabahayakeun lingkungan sareng hal-hal sapertos kitu. Seueur prosés ayeuna bakal ngagunakeun pangleyur anu parah sareng henteu ramah lingkungan.

Dykstra ogé nyatakeun yén saprak baktéri ngaréplikasi sorangan, téknologi dumasar mikroba ngabarukeun diri, "samentawis upami urang ngagunakeun metode kimiawi, urang kedah terus-terusan ngahasilkeun langkung seueur bahan kimia."

"Sanaos hargana langkung sakedik, tapi éta henteu ngarugikeun lingkungan, éta bakal masuk akal," saur Kalyuzhnaya.

Tujuan tina proyék DARPA-dibiayaan téh nyadiakeun bukti-of-konsép téhnologi REE-recovery bio-disetir dina opat taun, nu Kalyuzhnaya ceuk bakal merlukeun visi strategis sarta outlook cross-disiplin.

Anjeunna nambahan yén proyék éta bakal masihan mahasiswa lulusan SDSU kasempetan pikeun ilubiung dina panalungtikan multidisiplin "sareng ningali kumaha konsép tiasa tumbuh tina ngan ukur ideu dugi ka demonstrasi pilot."

---

waktos pos: Apr-17-2023