Šaltinis: Phys.org

Retos žemės elementai iš rūdos yra gyvybiškai svarbūs šiuolaikiniam gyvenimui, tačiau juos patikslinti po kasybos yra brangu, kenkia aplinkai ir dažniausiai atsiranda užsienyje.

Naujame tyrime aprašomas bakterijos, gliukonobacter oksidanų inžinerijos principo įrodymas, kuris žengia didelį pirmąjį žingsnį siekiant patenkinti didėjantį retųjų žemės elementų poreikį tokiu būdu, kuris atitiktų tradicinio termocheminio išgavimo ir tobulinimo metodų sąnaudas ir efektyvumą ir yra pakankamai švarus, kad atitiktų JAV aplinkos standartus.

„Mes stengiamės sugalvoti ekologišką, žemos temperatūros ir žemo slėgio metodą, skirtą retųjų Žemės elementams išstumti iš uolos“,-teigė Kornelio universiteto vyresnysis dokumento autorius ir Biologinės ir aplinkos inžinerijos docento padėjėjas Buzas Barstovas.

Elementai, kurių periodinėje lentelėje yra 15, yra būtini viskam, pradedant kompiuteriais, mobiliaisiais telefonais, ekranais, mikrofonais, vėjo jėgainėmis, elektrinėmis transporto priemonėmis ir laidininkais, radarais, sonarais, LED lemputėmis ir įkraunamomis baterijomis.

Nors JAV kadaise patikslino savo retųjų žemės elementus, ši gamyba sustojo daugiau nei prieš penkis dešimtmečius. Dabar šių elementų tobulinimas vyksta beveik visiškai kitose šalyse, ypač Kinijoje.

„Didžioji dalis retųjų žemės elementų gamybos ir gavybos yra užsienio tautų rankose“,-teigė bendraautorius Estebanas Gazelis, Kornelio Žemės ir atmosferos mokslų docentas. „Taigi, norėdami saugiai ir gyvenimo būdą, turime grįžti į kelią, kad kontroliuotume tą šaltinį“.

Norint patenkinti metinius retųjų žemės elementų poreikius, norint išgauti 10 000 kilogramų (~ 22 000 svarų) elementų, reikės maždaug 71,5 mln. Tonų (~ 78,8 mln. Tonų) žalios rūdos.

Dabartiniai metodai priklauso nuo uolienos ištirpimo su karšta sieros rūgštimi, po to naudojant organinius tirpiklius, kad tirpale atskirtų labai panašius atskirus elementus.

„Mes norime išsiaiškinti būdą, kaip padaryti klaidą, kuri tą darbą daro geriau“, - teigė Barstow.

G. oksidanai yra žinomi dėl to, kad gamina rūgštį, vadinamą biolixiviant, kuri ištirpina uolieną; Bakterijos naudoja rūgštį, kad ištrauktų fosfatus iš retųjų žemės elementų. Tyrėjai pradėjo manipuliuoti G. oksidanų genais, todėl jis efektyviau ištraukia elementus.

Norėdami tai padaryti, tyrėjai panaudojo technologiją, kuriai padėjo Barstow, pavadinimu „Knockout Sudoku“, kuri leido jiems po vieną išjungti 2 733 genus G. oksidanų genome. Komanda kuravo mutantus, kurių kiekvienas su specifiniu genu išmušė, kad jie galėtų nustatyti, kurie genai vaidina vaidmenį ištraukiant elementus iš roko.

„Aš esu nepaprastai optimistiškas“, - sakė Gazelis. „Čia turime procesą, kuris bus efektyvesnis už viską, kas buvo daroma anksčiau“.

Alexa Schmitz, „Barstow“ laboratorijos podoktorantūros tyrinėtoja, yra pirmoji tyrimo autorė „Gluconobacter Oxydans Knockout Collection nustato patobulintą retųjų žemės elementų ištraukimą“, paskelbta „Nature Communications“.

---

Pašto laikas: 2012-04-04