康奈尔大学 信用:Unsplash/CC0公共领域 矿石中的稀土元素对现代生活至关重要,但开采后提炼成本高,对环境有害,而且大多产自国外
一项新的研究描述了工程化细菌氧化葡萄糖酸杆菌的原理证明,该细菌朝着满足飞速增长的稀土元素需求迈出了第一步,其成本和效率与传统热化学提取和精炼方法相当,并且足够清洁以满足美国的需求
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环境标准
该论文的资深作者、康奈尔大学生物与环境工程助理教授Buz Barstow说:“我们正试图想出一种环保、低温、低压的方法,从岩石中提取稀土元素。”
元素周期表中有15种元素,从计算机、手机、屏幕、麦克风、风力涡轮机、电动汽车和导体到雷达、声纳、发光二极管灯和可充电电池,这些元素都是必需的
而美国
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一旦提炼出自己的稀土元素,这种生产在50多年前就停止了
现在,这些元素的提炼几乎完全发生在其他国家,尤其是中国
合著者之一、康奈尔大学地球和大气科学副教授Esteban Gazel说:“大多数稀土元素的生产和提取都掌握在外国手中。”
“为了我们国家和生活方式的安全,我们需要回到控制资源的轨道上来
" 遇见你
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每年对稀土元素的需求,大约71
500万吨(~78
提取10,000千克(约22,000磅)元素需要800万吨原矿
目前的方法依赖于用热硫酸溶解岩石,然后用有机溶剂在溶液中分离非常相似的单个元素
巴斯托说:“我们想找到一种方法,让一个bug更好地完成这项工作。”
G
氧化丹素以制造一种被称为生物制剂的酸而闻名,这种酸可以溶解岩石;这种细菌利用酸从稀土元素中提取磷酸盐
研究人员已经开始操纵G
氧化细菌的基因,因此它能更有效地提取元素
为了做到这一点,研究人员使用了巴斯托帮助开发的一种技术,叫做淘汰赛数独,这种技术使他们能够禁用G基因中的2733个基因
氧化丹的基因组一个接一个
该团队策划了突变体,每个突变体都有一个被敲除的特定基因,因此他们可以识别哪些基因在从岩石中提取元素中起作用
Gazel说:“我非常乐观。”
“我们有一个比以往任何时候都更高效的流程
" 巴斯托实验室的博士后研究员Alexa Schmitz是这项研究的第一作者,“氧化葡萄糖酸杆菌敲除收集发现改进的稀土元素提取”,发表在《自然通讯》上
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