Nguồn: Phys.org

Các yếu tố đất hiếm từ quặng rất quan trọng đối với cuộc sống hiện đại nhưng việc tinh chỉnh chúng sau khi khai thác là tốn kém, gây hại cho môi trường và chủ yếu xảy ra ở nước ngoài.

Một nghiên cứu mới mô tả một bằng chứng về nguyên tắc cho kỹ thuật một vi khuẩn, Gluconobacter Oxydans, có bước đầu tiên lớn để đáp ứng nhu cầu nguyên tố đất hiếm tăng theo cách phù hợp với chi phí và hiệu quả của các phương pháp khai thác nhiệt và tinh chế truyền thống và đủ sạch để đáp ứng tiêu chuẩn môi trường của Hoa Kỳ.

Buz Barstow, tác giả cấp cao và là trợ lý giáo sư kỹ thuật sinh học và môi trường tại Đại học Cornell cho biết, chúng tôi đang cố gắng đưa ra một phương pháp áp suất thấp, thân thiện với môi trường, áp suất thấp để đưa các yếu tố trái đất hiếm ra khỏi một tảng đá.

Các yếu tố, trong đó có 15 trong bảng tuần hoàn, là cần thiết cho tất cả mọi thứ từ máy tính, điện thoại di động, màn hình, micrô, tua -bin gió, xe điện và dây dẫn đến radar, sonar, đèn LED và pin sạc.

Trong khi Hoa Kỳ đã từng tinh chỉnh các yếu tố trái đất quý hiếm của riêng mình, sản xuất đó đã dừng hơn năm thập kỷ trước. Bây giờ, việc hoàn thiện các yếu tố này diễn ra gần như hoàn toàn ở các quốc gia khác, đặc biệt là Trung Quốc.

Phần lớn sản xuất và khai thác nguyên tố đất hiếm nằm trong tay của các quốc gia nước ngoài. Vì vậy, đối với sự an toàn của đất nước và cách sống của chúng ta, chúng ta cần quay lại đúng hướng để kiểm soát tài nguyên đó.

Để đáp ứng nhu cầu hàng năm của chúng tôi cho các yếu tố trái đất hiếm, khoảng 71,5 triệu tấn (~ 78,8 triệu tấn) quặng thô sẽ được yêu cầu chiết xuất 10.000 kg (~ 22.000 pounds) các yếu tố.

Các phương pháp hiện tại dựa vào đá hòa tan với axit sunfuric nóng, sau đó sử dụng các dung môi hữu cơ để tách các yếu tố riêng lẻ rất giống nhau với nhau trong một giải pháp.

Chúng tôi muốn tìm ra một cách để tạo ra một lỗi thực hiện công việc đó tốt hơn, ông Bar Barstow nói.

G. Oxydans được biết đến với việc tạo ra một axit gọi là biolixiact làm hòa tan đá; Các vi khuẩn sử dụng axit để kéo phốt phát từ các nguyên tố đất hiếm. Các nhà nghiên cứu đã bắt đầu thao túng gen của G. Oxydans để nó chiết xuất các yếu tố hiệu quả hơn.

Để làm như vậy, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một công nghệ mà Barstow đã giúp phát triển, được gọi là Knockout Sudoku, cho phép họ vô hiệu hóa 2.733 gen trong bộ gen của G. Oxydans. Nhóm nghiên cứu đã quản lý các đột biến, mỗi người có một gen cụ thể bị loại, vì vậy họ có thể xác định gen nào đóng vai trò trong việc đưa các yếu tố ra khỏi rock.

Tôi rất lạc quan. Chúng tôi có một quy trình ở đây sẽ hiệu quả hơn bất cứ điều gì đã được thực hiện trước đây.

Alexa Schmitz, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ trong phòng thí nghiệm của Barstow, là tác giả đầu tiên của nghiên cứu, Bộ sưu tập Knockout Oxydans Oxydans cho thấy việc khai thác nguyên tố đất hiếm được cải thiện, được xuất bản trên Nature Communications.

---

Thời gian đăng: Tháng 7-04-2022