Бактерії можуть бути ключовими для сталого вилучення рідкісної землі
Джерело: Phys.orgРідкісні земляні елементи з руди є життєво важливими для сучасного життя, але вдосконалюють їх після видобутку дорого, шкодить навколишньому середовищу і в основному відбувається за кордоном.Нове дослідження описує доказ принципу інженерії бактерії, глюконобактерних оксидансів, що робить великий перший крок до задоволення зростання попиту на рідкісний елемент землі таким чином, що відповідає витратам та ефективності традиційних термохімічних витяжок та вишуканих методів та чистим, щоб відповідати американським екологічним стандартам."Ми намагаємось придумати екологічно чистий, низькотемпературний метод низького тиску для отримання рідкісних елементів Землі з скелі",-сказав Буз Барстоу, старший автор паперу та доцент з біологічної та екологічної інженерії в університеті Корнелла.Елементи - що є 15 у періодичній таблиці - необхідні для всього, від комп'ютерів, стільникових телефонів, екранів, мікрофонів, вітрових турбін, електромобілів та провідників до радарів, сонарів, світлодіодних світильників та акумуляторних акумуляторів.У той час як США колись вдосконалювали власні рідкісні елементи Землі, це виробництво припинилося більше п'яти десятиліть тому. Зараз вдосконалення цих елементів відбувається майже повністю в інших країнах, зокрема Китаї."Більшість виробництва та вилучення рідкісних елементів знаходяться в руках іноземних країн",-сказав співавтор Естебан Газель, доцент кафедри землі та атмосферних наук у Корнеллі. "Отже, для безпеки нашої країни та способу життя нам потрібно повернутися до контролю за цим ресурсом".Для задоволення щорічних потреб США в рідкісних земляних елементах приблизно 71,5 мільйона тонн (~ 78,8 млн. Тонн) сирої руди потрібно буде витягнути 10 000 кілограмів (~ 22 000 фунтів) елементів.Поточні методи покладаються на розчинення гірської породи з гарячою сірчаною кислотою з подальшим використанням органічних розчинників для розділення дуже схожих окремих елементів один від одного в розчині."Ми хочемо розібратися з способом зробити помилку, яка робить цю роботу краще", - сказав Барстоу.Г. Оксидани відомий тим, що виготовляє кислоту під назвою Biolixiviant, яка розчиняє скелю; Бактерії використовують кислоту для витягування фосфатів з рідкісних елементів Землі. Дослідники почали маніпулювати генами G. Oxydans, щоб він витягував елементи ефективніше.Для цього дослідники використовували технологію, яку Барстоу допоміг розвинути, названий нокаутом Судоку, що дозволило їм відключити 2733 гени в геномі G. oxydans по одному. Команда кураційних мутантів, кожен з яких з певним геном вибивав, щоб вони могли визначити, які гени відіграють ролі у виведенні елементів з рок."Я неймовірно оптиміст", - сказав Газель. "У нас є процес, який буде ефективнішим за все, що було зроблено раніше".Алекса Шмітц, докторантура в лабораторії Барстоу, є першим автором дослідження "Gluconobacter Oxydans Nockout Collection знаходить покращену вилучення рідкісних елементів", опубліковані в Nature Communications.
