O bacterie minusculă care cântărește o trilionime de gram ar putea avea curând o influență semnificativă asupra procesării pământurilor rare, într-un mod prietenos cu mediul.
Într-un nou studiu, cercetătorii de la Universitatea Cornell arată că modificarea genetică a acestei bacterii ar putea îmbunătăți eficiența purificării elementelor găsite în smartphone-uri, computere, mașini electrice și turbine eoliene, putând chiar să stimuleze lanțurile economice globale, scrie ScienceDaily.
Vibrio natriegens, bacteriile implicate, oferă o metodă durabilă, numită biosorbtie, pentru a extrage elemente valoroase și necesare, în loc să folosească metode mai vechi, poluante și bazate pe solvenți grei.
Studiul Cornell a fost publicat în Synthetic Biology, un jurnal al Societății Americane de Chimie.
„Metodele termochimice tradiționale pentru separarea lanthanidelor sunt oribile din punct de vedere ecologic„, a declarat Buz Barstow, profesor asistent de inginerie biologică și de mediu la Cornell, autorul corespondent.
„Este dificil să rafinăm aceste elemente. De aceea trimitem elementele de pământ rar în străinătate – în general în China – pentru a le procesa.”
Doctoranzii Sean Medin și Anastacia Dressel au condus cercetarea pentru a modifica genetic o tulpină de Vibrio natriegens pentru a-i crește capacitatea de biosorbtie – sau de extracție – a elementelor rare de pământ.
Cercetătorii au schimbat genomul Vibrio natriegens cu un plasmid numit MP6, care introduce erori în genom și apoi a analizat mutanții pentru a observa creșterea biosorbtiei elementelor rare de pământ.
„Având în vedere ușurința găsirii mutanților semnificativi de biosorbtie, aceste rezultate evidențiază cât de multe gene contribuie probabil la biosorbtie, precum și puterea mutagenezei aleatorii în identificarea genelor de interes și optimizarea unui sistem biologic pentru o sarcină,” a spus Barstow.
Elementele de pământ rar joacă un rol crucial în societatea modernă, fiind prezente în computere, baterii și tehnologii de energie curată.
Vibrio natriegens – și o gamă tot mai extinsă de instrumente bacteriene – oferă o modalitate sigură de a readuce prelucrarea elementelor de pământ rar și mineralelor în Statele Unite. De exemplu, la mina de elemente de pământ rar Mountain Pass din California, situată aproape de granița cu Nevada, procesarea biologică ar putea revitaliza productivitatea robustă a acestei mine, a spus Barstow.
„Această nouă lucrare ne oferă șansa să sărim peste metodele termochimice. Putem modifica această bacterie și altele, iar pentru că nu avem nevoie să purificăm proteinele, putem opera acest tip de sistem mult mai ieftin decât procesele biologice concurente,” a spus Barstow.
Citește și: Parcul fotovoltaic de la Copșa Mică, finanțat prin PNRR, a fost inaugurat
