burimi: Phys.org

Elementet e rralla të tokës nga xeherori janë jetësore për jetën moderne, por rafinimi i tyre pas nxjerrjes së mineraleve është i kushtueshëm, dëmton mjedisin dhe kryesisht ndodh jashtë vendit.

Një studim i ri përshkruan një provë parimore për inxhinierimin e një bakteri, Gluconobacter oxydans, i cili bën një hap të madh drejt përmbushjes së kërkesës marramendëse për elementë të rrallë të tokës në një mënyrë që përputhet me koston dhe efikasitetin e metodave tradicionale të nxjerrjes dhe rafinimit termokimik dhe është mjaftueshëm i pastër për të përmbushur standardet mjedisore të SHBA-së.

“Po përpiqemi të gjejmë një metodë miqësore me mjedisin, me temperaturë të ulët dhe presion të ulët për të nxjerrë elementë të rrallë të tokës nga një shkëmb”, tha Buz Barstow, autori kryesor i punimit dhe profesor asistent i inxhinierisë biologjike dhe mjedisore në Universitetin Cornell.

Elementet - nga të cilët ka 15 në tabelën periodike - janë të nevojshëm për gjithçka, nga kompjuterët, telefonat celularë, ekranet, mikrofonat, turbinat me erë, automjetet elektrike dhe përçuesit deri te radarët, sonarët, dritat LED dhe bateritë e rikarikueshme.

Ndërsa SHBA-të dikur i rafinonin elementët e tyre të rrallë të tokës, ky prodhim ndaloi më shumë se pesë dekada më parë. Tani, rafinimi i këtyre elementëve ndodh pothuajse tërësisht në vende të tjera, veçanërisht në Kinë.

“Shumica e prodhimit dhe nxjerrjes së elementëve të rrallë të tokës është në duart e kombeve të huaja”, tha bashkautori Esteban Gazel, profesor i asociuar i shkencave të tokës dhe atmosferës në Cornell. “Pra, për sigurinë e vendit tonë dhe të mënyrës së jetesës, ne duhet të kthehemi në rrugën e duhur për të kontrolluar atë burim.”

Për të përmbushur nevojat vjetore të SHBA-së për elementë të rrallë të tokës, do të duheshin afërsisht 71.5 milion ton (~78.8 milion ton) xeheror të papërpunuar për të nxjerrë 10,000 kilogramë (~22,000 paund) elementë.

Metodat aktuale mbështeten në tretjen e shkëmbit me acid sulfurik të nxehtë, e më pas në përdorimin e tretësve organikë për të ndarë elementë individualë shumë të ngjashëm nga njëri-tjetri në një tretësirë.

"Ne duam të gjejmë një mënyrë për të krijuar një gabim që e bën atë punë më mirë", tha Barstow.

G. oxydans njihet për prodhimin e një acidi të quajtur biolixiviant që tret shkëmbinjtë; bakteret e përdorin acidin për të nxjerrë fosfatet nga elementët e rrallë të tokës. Studiuesit kanë filluar të manipulojnë gjenet e G. oxydans në mënyrë që të nxirren elementët në mënyrë më efikase.

Për ta bërë këtë, studiuesit përdorën një teknologji që Barstow ndihmoi në zhvillimin e saj, të quajtur Knockout Sudoku, që u lejonte atyre të çaktivizonin 2,733 gjenet në gjenomën e G. oxydans një nga një. Ekipi kuroi mutantë, secili me një gjen specifik të eliminuar, në mënyrë që të mund të identifikonin se cilat gjene luajnë rol në nxjerrjen e elementeve nga shkëmbi.

«Jam jashtëzakonisht optimist», tha Gazel. «Kemi një proces këtu që do të jetë më efikas se çdo gjë që është bërë më parë».

Alexa Schmitz, një studiuese postdoktorale në laboratorin e Barstow, është autorja e parë e studimit, “Gluconobacter oxydans Knockout Collection Gjen Ekstraktim të Përmirësuar të Elementeve të Rralla të Tokës”, botuar në Nature Communications.

---

Koha e postimit: 04 korrik 2022