Pinagmulan: Phys.org

Ang mga bihirang elemento ng lupa mula sa mineral ay mahalaga para sa modernong buhay ngunit ang pagpino sa kanila pagkatapos ng pagmimina ay magastos, nakakasama sa kapaligiran at karamihan ay nangyayari sa ibang bansa.

Ang isang bagong pag -aaral ay naglalarawan ng isang patunay ng prinsipyo para sa engineering ng isang bakterya, gluconobacter oxydans, na tumatagal ng isang malaking unang hakbang patungo sa pagtugon sa skyrocketing bihirang elemento ng elemento ng lupa sa isang paraan na tumutugma sa gastos at kahusayan ng tradisyonal na thermochemical extraction at mga pamamaraan ng pagpipino at malinis na sapat upang matugunan ang mga pamantayan sa kapaligiran ng US.

"Sinusubukan naming makabuo ng isang friendly na kapaligiran, mababang temperatura, mababang-presyur na pamamaraan para sa pagkuha ng mga bihirang elemento ng lupa sa labas ng isang bato," sabi ni Buz Barstow, ang senior na may-akda ng papel at isang katulong na propesor ng biological at environment engineering sa Cornell University.

Ang mga elemento - kung saan mayroong 15 sa pana -panahong talahanayan - ay kinakailangan para sa lahat mula sa mga computer, cell phone, screen, mikropono, turbines ng hangin, mga de -koryenteng sasakyan at conductor sa mga radar, sonars, LED lights at rechargeable na baterya.

Habang ang US minsan ay pinino ang sariling mga bihirang elemento ng lupa, ang produksiyon na iyon ay tumigil ng higit sa limang dekada na ang nakalilipas. Ngayon, ang pagpipino ng mga elementong ito ay nagaganap halos sa ibang mga bansa, lalo na ang China.

"Ang karamihan ng mga bihirang elemento ng paggawa ng elemento at pagkuha ay nasa kamay ng mga dayuhang bansa," sabi ng co-author na si Esteban Gazel, associate professor ng Earth at atmospheric science sa Cornell. "Kaya para sa seguridad ng ating bansa at paraan ng pamumuhay, kailangan nating bumalik sa track upang makontrol ang mapagkukunang iyon."

Upang matugunan ang mga taunang pangangailangan sa amin para sa mga bihirang elemento ng lupa, humigit -kumulang na 71.5 milyong tonelada (~ 78.8 milyong tonelada) ng hilaw na mineral ay kinakailangan upang kunin ang 10,000 kilograms (~ 22,000 pounds) ng mga elemento.

Ang mga kasalukuyang pamamaraan ay umaasa sa pagtunaw ng bato na may mainit na sulfuric acid, na sinusundan ng paggamit ng mga organikong solvent upang paghiwalayin ang magkatulad na mga indibidwal na elemento mula sa bawat isa sa isang solusyon.

"Nais naming malaman ang isang paraan upang makagawa ng isang bug na mas mahusay ang trabaho na iyon," sabi ni Barstow.

Ang G. Oxydans ay kilala sa paggawa ng isang acid na tinatawag na Biolixiviant na natutunaw ang bato; Ginagamit ng bakterya ang acid upang hilahin ang mga pospeyt mula sa mga bihirang elemento ng lupa. Sinimulan ng mga mananaliksik na manipulahin ang mga gen ng G. oxydans upang mas mahusay na makuha ang mga elemento.

Upang gawin ito, ginamit ng mga mananaliksik ang isang teknolohiya na tinulungan ng Barstow na umunlad, na tinatawag na Knockout Sudoku, na pinayagan silang huwag paganahin ang 2,733 genes sa gen ng Oxydans 'ng isa -isa. Ang koponan ay curated mutants, ang bawat isa ay may isang tiyak na gene na kumatok, upang matukoy nila kung aling mga gene ang naglalaro ng mga tungkulin sa pagkuha ng mga elemento sa labas ng bato.

"Hindi ako kapani -paniwalang maasahin sa mabuti," sabi ni Gazel. "Mayroon kaming isang proseso dito na magiging mas mahusay kaysa sa anumang nagawa dati."

Si Alexa Schmitz, isang postdoctoral researcher sa Barstow's Lab, ay unang may -akda ng pag -aaral, "Ang Gluconobacter Oxydans Knockout Collection ay nahahanap ang pinabuting bihirang elemento ng pagkuha ng elemento," na inilathala sa Kalikasan ng Kalikasan.

---

Oras ng Mag-post: Nob-19-2021