Микробы помогут добывать редкоземельные элементы
|
Скандий, неодим, лантан и еще 14 металлов составляют группу редкоземельных элементов. Встречаются они действительно редко: их содержание в земной коре колеблется от 0,5 до 67 частей на миллион. При этом многие из них исключительно важны для современной микроэлектроники и техники. Они используются в электродвигателях и светодиодах, смартфонах и видеокамерах, ветрогенераторах и компьютерной памяти. В результате стоимость килограмма таких металлов составляет сотни, а иногда тысячи долларов. |
Подавляющая часть добычи редкоземельных элементов сегодня сосредоточена в руках Китая, хотя обширные запасы разведаны на Кольском полуострове, а также на севере Швеции, где вскоре планируют начать разработки. Еще одним источником ценных металлов могут стать сточные воды металлургических и горнодобывающих производств, а также предприятий, занятых переработкой электроники. Такую возможность продемонстрировали авторы новой статьи, опубликованной в журнале Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. |
Томас Брюк (Thomas Bruck) и его коллеги из Мюнхенского университета технологий проводили лабораторные эксперименты с 12 довольно экзотическими видами цианобактерий, обитающими в пустынях, сильно засоленных водоемах, загрязненных почвах и других экстремальных нишах. Работа показала, что некоторые микробы способны накапливать редкоземельные элементы, которые затем можно выделять из их биомассы. |
Один из этих видов, пока неописанный представитель рода Nostoc, продемонстрировал особенно высокую эффективность в извлечении ценных металлов, набирая до 84-91 миллиграмма на грамм собственной массы — восемь-девять процентов. Также довольно перспективными оказались цианобактерии Scytonema hyalinum, накапливающие от 15 до 21 миллиграмма на грамм. Стимулировать эти процессы можно за счет поддержания определенной кислотности среды (рН между пятью и шестью) и ее состава — добиваясь минимального содержания других металлов, которые конкурируют с редкими землями за связывание микробами. |
«Мы обнаружили, что биомасса цианобактерий обладает отличными адсорбирующими свойствами благодаря высокой концентрации отрицательно заряженных сахаров на поверхности, — объяснил Майкл Папер (Michael Paper), один из авторов работы. — Они притягивают положительно заряженные ионы металлов, способствуя их закреплению в биомассе». Ученые отмечают, что использование таких микробов особенно перспективно не только с учетом высоких концентраций редкоземельных элементов, которые они накапливают, но и скорости работы. Весь процесс занимает лишь несколько минут. |
Источник |
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
|