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科学家发现新细菌:可提取稀土元素,环保又高效

前瞻网    2021-11-19 18:51

 

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矿石中的稀土元素对现代生活至关重要,但开采后的提炼成本很高,对环境危害大。

一项新的研究描述了一种细菌——氧化葡萄糖酸杆菌(Gluconobacter oxydans)的工程原理,结果表明,它为满足暴涨的稀土元素需求迈出了重要的第一步。其方式与传统的热化学提取和精炼方法的成本和效率相匹配,并且足够清洁,符合美国的环境标准。

论文的资深作者、康奈尔大学生物和环境工程助理教授Buz Barstow说:“我们正尝试用一种环保、低温、低压的方法来从岩石中获取稀土元素。”

周期表上有15种元素,从电脑、手机、屏幕、麦克风、风力涡轮机、电动汽车和导体到雷达、声纳、LED灯和充电电池,都需要这些元素。

虽然美国曾经自己提炼过稀土元素,但这种生产在50多年前就已经停止。现在,这些元素几乎完全由其他国家提炼,特别是中国。

为了满足美国每年对稀土元素的需求,大约需要7150万吨原矿来提取10吨的元素。

氧化葡萄糖酸杆菌因制造一种叫做生物浸出剂(Biolixiviant)的酸而闻名,这种酸可以溶解岩石;该细菌利用这种酸从稀土元素中提取磷酸盐。研究人员已经开始研究氧化葡萄糖酸杆菌的基因,使其更有效地提取这些元素。

为了做到这一点,研究人员使用了巴斯托帮助开发的一项技术,称为Knockout Sudoku,该技术允许他们逐一研究氧化葡萄糖酸杆菌基因组中的2733个基因,从而确定哪些基因在从岩石中获取元素方面起作用。

该研究论文题为' Generation of a Gluconobacter oxydans knockout collection for improved extraction of rare earth elements',已发表在《自然·通讯》期刊上。

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责任编辑: 4150ZYN

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