manba: Phys.org

Rudadagi noyob tuproq elementlari zamonaviy hayot uchun juda muhim, ammo ularni qazib olishdan keyin qayta ishlash qimmatga tushadi, atrof-muhitga zarar etkazadi va asosan chet elda uchraydi.

Yangi tadqiqot an'anaviy termokimyoviy qazib olish va tozalash usullarining narxi va samaradorligiga mos keladigan va nodir yer elementlariga bo'lgan talabni qondirish yo'lida birinchi qadamni qo'yadigan Gluconobacter oxydans bakteriyasini yaratish printsipining isbotini tasvirlaydi. AQSh atrof-muhit standartlariga javob beradi.

“Biz tog‘ jinslaridan noyob yer elementlarini olishning ekologik toza, past haroratli, past bosimli usulini o‘ylab topishga harakat qilmoqdamiz”, dedi Buz Barstou, gazetaning katta muallifi, biologiya va atrof-muhit muhandisligi kafedrasi dotsenti. Kornel universiteti.

Davriy jadvalda 15 ta bo'lgan elementlar kompyuterlar, uyali telefonlar, ekranlar, mikrofonlar, shamol turbinalari, elektr transport vositalari va o'tkazgichlardan tortib radarlar, sonarlar, LED yoritgichlar va qayta zaryadlanuvchi batareyalar uchun hamma narsa uchun zarurdir.

Qo'shma Shtatlar bir vaqtlar o'zining noyob yer elementlarini qayta ishlagan bo'lsa-da, bu ishlab chiqarish besh o'n yildan ko'proq vaqt oldin to'xtagan. Endi bu elementlarni takomillashtirish deyarli butunlay boshqa mamlakatlarda, xususan, Xitoyda amalga oshirilmoqda.

"Nodir yer elementlarini ishlab chiqarish va qazib olishning asosiy qismi xorijiy davlatlar qo'lida", dedi hammuallif Esteban Gazel, Korneldagi yer va atmosfera fanlari dotsenti. "Shunday ekan, mamlakatimiz xavfsizligi va turmush tarzimiz uchun biz ushbu manbani nazorat qilish yo'liga qaytishimiz kerak."

AQShning noyob yer elementlariga yillik ehtiyojini qondirish uchun 10 000 kilogramm (~ 22 000 funt) elementni qazib olish uchun taxminan 71,5 million tonna (~ 78,8 million tonna) xom ruda kerak bo'ladi.

Hozirgi usullar tog 'jinslarini issiq sulfat kislota bilan eritishga, so'ngra organik erituvchilar yordamida eritmada bir-biridan juda o'xshash individual elementlarni ajratishga tayanadi.

"Biz bu vazifani yaxshiroq bajaradigan xato qilish yo'lini aniqlamoqchimiz", dedi Barstou.

G. oxydans togʻ jinslarini erituvchi biolixiviant deb ataladigan kislota hosil qilish bilan mashhur; bakteriyalar nodir yer elementlaridan fosfatlarni olish uchun kislotadan foydalanadi. Tadqiqotchilar G. oxydans genlarini manipulyatsiya qilishni boshladilar, shuning uchun u elementlarni yanada samarali ajratib oladi.

Buning uchun tadqiqotchilar Barstou ishlab chiqishga yordam bergan Knockout Sudoku deb nomlangan texnologiyadan foydalanib, G. oxydans genomidagi 2733 genni birma-bir o‘chirib qo‘yish imkonini berdi. Jamoa mutantlarni tuzdi, ularning har birida ma'lum bir gen nokaut qilindi, shuning uchun ular toshdan elementlarni olishda qaysi genlar rol o'ynashini aniqlashlari mumkin edi.

"Men nihoyatda optimistman", dedi Gazel. "Bu erda bizda oldingi ishlardan ko'ra samaraliroq bo'ladigan jarayon bor."

Barstow laboratoriyasining doktorlikdan keyingi tadqiqotchisi Alexa Shmitz Nature Communications jurnalida chop etilgan "Gluconobacter oxydans nokaut to'plami yaxshilangan noyob yer elementlarini ekstraktsiyasini topadi" tadqiqotining birinchi muallifi.

---

Yuborilgan vaqt: 19-noyabr-2021