Elza, Natália, Blanka, Bonita2021. december 01., szerda
Tudomány

Baktériumok tehetik fenntarthatóbbá a fémek kinyerését

National Geographic Magyarország

Modern technológiánk számára nélkülözhetetlenek a ritkaföldfémek, azonban ezek kinyerése környezetkárosító és költséges folyamat.

Monazit kristály, a jobb oldalán a baktérium okozta "rágásnyomokkal"
Forrás: Cornell University

 

A Cornell Egyetem kutatói olyan baktériumokkal kísérleteznek, amelyek a 15 ritkaföldfém ércből való kinyerését tehetik környezetbaráttá. Ezek az elemek számtalan készülékben létfontosságúak, a szélturbináktól a LED-eken át a mobiltelefonokig. Az USA-ban már kb. 5 évtizede nem finomítják ezeket az elemeket, vagyis az ország teljesen az importra szorul, legnagyobb részben Kínából. Az új módszer azonban a környezetvédelmi előírásoknak megfelelő lehet, így kiválthatják vele az importot.

Az USA éves szükséglete összességében kb. 10 tonna, ezekből az elemekből, ehhez pedig mintegy 78 millió tonna nyers érc szükséges. A jelenlegi termokémiai módszer magas hővel, nagy nyomással, és mérgező melléktermékekkel jár.

A biológiai módszerrel történő fém kivonása előtt nagy jövő állhat, és még ha nem is tudja majd teljességgel kiváltani a hagyományos úton való fém kivonást, igen jó kiegészítése lehet annak. A világ aranymennyiségének mintegy 5, rézmennyiségének 15 százalékát már így nyerik ki.

A Gluconobacter oxydans nevű baktérium a kutatók alanya, ezt szeretnék úgy átalakítani, hogy a jelenlegi módszernél hatékonyabban végezze el az elemek kinyerését. A baktérium olyan szerves savat állít elő, amelynek segítségével a kőzetekben el tudja különíteni a monazit nevű ércben a foszfátot a ritkaföldfémektől. A monazitban a különböző ritkaföldfémek foszfáttal kapcsoltan találhatóak, a baktériumnak a kristályt alkotó molekulákat kell lebontani a foszfát kivonásához, így a maradék a kristályban volt ritkaföldfém lesz. (Nyitóképünkön látható, amint a szögletes kristály jobb oldalán a baktériumok már lebontották a kristályt, a korábban szabályos szerkezet helyét pedig „összerágott” nyomok jelzik.)

A baktériumnak a foszfátra van szüksége, így a ritkaföldfém a „melléktermék”. Természetes formájában azonban kb. az ércben lévő fémek felét képes csak elkülöníteni, így még van mit javítani a működésén. Más fémek esetében ezt eddig a folyamatok optimalizálásával tudták kissé javítani, és eddig senki se próbálkozott genetikai módszerekkel.

A Cornell szakemberei most ezen az úton indultak el: a baktérium 3283 génje közül 2733-at vizsgáltak, egyenként kiütve, azok pontos funkcióit, ezzel fel tudták tárni, hogy mely gének mivel járulnak hozzá a fémek elkülönítéséhez, megtalálták, mely gének gyorsítják, melyek fékezik a szerves sav termelését. Azt kell a baktériumnál elérni, hogy akkor se hagyja abba a savtermelést, ha már elegendő foszfátot vont ki az ércből. Emellett igyekeznek olyan baktériumot létrehozni, amely olcsó, cellulóz alapú cukor tápanyagon megél. A kísérletek igen kecsegtetőek, már most számos olyan változatát hozták létre a baktériumnak, amelyek a természetesnél jóval több ritkaföldfémet különítettek el az ásványból.

Hozzászólások

Növényevő volt a triászban élt krokodilféle

Növényevő volt a triászban élt krokodilféle

Az Effigia okeefae nevű állat a mai Észak-Amerika területén élt mintegy 205 millió évvel ezelőtt, és a krokodilok őseinek egy kihalt ágát képviselte.

Madárcipő ragadozóknak

Madárcipő ragadozóknak

A 3D nyomtatásnak köszönhetően a sérült lábú ragadozók gyorsabban gyógyulhattak meg.

A maszkok hatékonyságáról

A maszkok hatékonyságáról

Melyik a leghatékonyabb maszk a fertőzések megakadályozására?  A kérdésre Prof. Dr. Jakab Ferenc virológus, a PTE Szentágothai János Kutatóközpont Nemzeti Virológiai Laboratóriumának vezetője válaszol.

A gyapjas mamut kihalásának komplex okai

A gyapjas mamut kihalásának komplex okai

Egy új tanulmány alapján a faj nem pusztán az éghajlati átalakulás miatt tűnt el.

Kullancs-vérszívás elleni védőoltást fejlesztenek

Kullancs-vérszívás elleni védőoltást fejlesztenek

A kullancsok több súlyos betegséget is terjesztenek, mint például a Lyme-kór, ám elképzelhető, hogy sikerül ezt megakadályozni majd egy jelenleg fejlesztett védőoltással.

National Geographic 2021. novemberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

9 995 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket