Крыніца: Phys.org

Элементы рэдкіх Зямлі з руды маюць жыццёва важнае значэнне для сучаснага жыцця, але ўдакладненне іх пасля здабычы дарагім, шкодзіць навакольнаму асяроддзю і ў асноўным адбываецца за мяжой.

Новае даследаванне апісвае доказы прынцыпу для інжынернай бактэрыі, глюконабактэрыі, оксіданаў, які робіць вялікі першы крок да задавальнення хуткага попыту на рэдкую зямлю такім чынам, што адпавядае кошту і эфектыўнасці традыцыйных тэрмахімічных метадаў здабычы і ўдакладнення і з'яўляецца досыць чыстым, каб адпавядаць экалагічнаму ўзроўню ЗША.

"Мы спрабуем прыдумаць экалагічна чысты, нізкатэмпературныя метады з нізкім ціскам для атрымання элементаў рэдкай зямлі з року",-сказаў Буз Барстоў, старшы аўтар газеты і дацэнт кафедры біялагічнай і экалагічнай інжынерыі ў Корнельскім універсітэце.

Элементы, якія ў перыядычнай табліцы ёсць 15, неабходныя для ўсяго: ад кампутараў, сотавых тэлефонаў, экранаў, мікрафонаў, ветравых турбін, электрамабіляў і праваднікоў на радары, сонары, святлодыёдныя ліхтары і акумулятарныя батарэі.

У той час як ЗША калісьці ўдакладнілі ўласныя элементы рэдкай зямлі, гэтая вытворчасць спынілася больш за пяць дзесяцігоддзяў таму. Цяпер удакладненне гэтых элементаў адбываецца практычна цалкам у іншых краінах, асабліва ў Кітаі.

"Большасць вытворчасці і здабычы элементаў рэдкай зямлі знаходзіцца ў руках замежных нацый",-сказаў суаўтар Эстэбан Газель, дацэнт кафедры зямлі і атмасферных навук у Корнеле. "Такім чынам, для бяспекі нашай краіны і ладу жыцця нам трэба вярнуцца на шлях, каб кантраляваць гэты рэсурс".

Каб задаволіць штогадовыя патрэбы ў рэдкіх Зямлі, прыблізна 71,5 мільёна тон (~ 78,8 млн тон) сырой руды спатрэбіцца для атрымання элементаў 10 000 кілаграмаў (~ 22 000 фунтаў).

Сучасныя метады абапіраюцца на растварэнне пароды з гарачай сернай кіслатой з наступным выкарыстаннем арганічных растваральнікаў для аддзялення вельмі падобных асобных элементаў адзін ад аднаго ў растворы.

"Мы хочам высветліць спосаб зрабіць памылку, якая робіць гэтую працу лепш", - сказаў Барстоў.

Г. Оксіданы вядомы тым, што вырабляе кіслату пад назвай Biolixiviant, якая растварае скалу; Бактэрыі выкарыстоўваюць кіслату для выцягвання фасфатаў з элементаў рэдкай зямлі. Даследчыкі пачалі маніпуляваць генамі G. oxydans, таму ён здабывае элементы больш эфектыўна.

Каб зрабіць гэта, даследчыкі выкарыстоўвалі тэхналогію, якая Барстоу дапамагала развівацца, званы накаўт Судоку, што дазволіла ім адключыць 2733 генаў у геноме G. Oxydans адзін за адным. Каманда куравала мутантаў, кожны з канкрэтным генам выбіў, каб яны маглі вызначыць, якія гены гуляюць ролі ў атрыманні элементаў з року.

"Я неверагодна аптымістычны", - сказаў Газель. "У нас ёсць працэс, які будзе больш эфектыўным, чым усё, што было зроблена раней".

Алекса Шмітц, дактарантура ў лабараторыі Barstow, з'яўляецца першым аўтарам даследавання "Gluconobacter Oxydans Knockout Collection выяўляе палепшаную экстракцыю элементаў рэдкай зямлі", апублікаваную ў Nature Communications.

---

Час паведамлення: ліпень-04-2022