Boarne: Newscenter

Seldsume ierde eleminten(Rees) lykasLanthanumenneodymiumBinne essensjeel komponinten fan moderne elektroanika, fan mobile tillefoans en sinnepanielen oan satelliten en elektryske auto's. Dizze swiere metalen komme foar alles om ús hinne, hoewol yn lytse hoemannichten. Mar fraach bliuwt opstean en om't se foarkomme yn sokke lege konsintraasjes, tradysjonele metoaden foar extracting fan 'e extract, kin uneffektive fersmoargje, en omjouwende fersmoargje, en skealik foar de sûnens fan arbeiders.

No, mei finansiering fan 'e ferdigening fan' e ferdigeningsûndersyk Agintskip (Darpa) Miljeu-mikroben as bioengineering-programma (Ember) programma ûntwikkelje San Diego-ienheidmetoaden mei it doel fan it stimulearjen fan it húshâldlike oanbod fan Rees.

"Wy besykje in nije proseduere te ûntwikkeljen, wat miljeufreonlik en duorsume en duorsumer is," sei biolooch en haadûndersyklinzer Marina Kalyuzhnaya.

Om dit te dwaan, sille de ûndersikers tapje yn 'e natuerlike oanstriid fan metaan-konsumearjende baktearjes dy't yn ekstreme omstannichheden wenje om reëring fan' e omjouwing te fangen.

"Se fereaskje seldsume ierde-eleminten om ien fan 'e wichtige enzymatyske reaksjes te meitsjen yn har metabolike paden," sei kalyuzhnaya.

Rees omfetsje de protte Lanthanide-eleminten fan 'e periodike tabel. Yn gearwurking mei de Universiteit fan Kalifornje, Berkeley en Pasia Noardwestlik Noardwestlik (PNNL), it SDSU-ûndersikers om 'e biologyske prosessen dy't de baktearia tastean de metalen út' e omjouwing te rispjen. Dit proses ferstean sil de oanmeitsjen fan synthetyske ûntwerperproteïnes ynformearje dy't bine mei hege spesifisiteit oan ferskillende soarten Lanthanides, neffens Biochemist John Love. PnNL's team sil de genetyske determinanten identifisearje fan it ekstremophilyske en ree accumulearje baktearjes, en karakterisearje dan har ree op 'e hichte.

It team sil dan de baktearjes wizigje om de metalen-binende proteïnen te produsearjen op it oerflak fan har sellen, sei leafde.

Rees binne relatyf oerfloedich yn myn tailings, de ôffalprodukten fan wat metalen iver, lykas aluminium.

"Mine-tailings binne eins fergrieme dy't noch in soad nuttige materialen deryn hat," sei Kalyuzhnaya.

Om de reëlearen te reinigjen en te sammeljen, sille dizze slurgen fan wetter en kreupele rotearje troch in bioofilter dy't de wizige baktearjes befettet, wêrtroch't de ûntwerper protéa op it oerflak fan 'e baksjes om te besjen oan' e nij te bindjen. Lykas de metaan-leafde-baktearjes dy't tsjinne as har sjabloanen, de ferbettere baktearia tolerearje ekstremen fan PH, temperatuer en sâltiten te finen yn 'e minske.

De ûndersikers sille gearwurkje mei in yndustry-partner, Palo Alto Research Center (Parc), in Xerox-bedriuw, om in poreuze, Sorbent Materiaal foar gebrûk yn 'e biofilter. Dizze bioprinte-technology is leech kosten en skalber en wurdt projektearre om te resultearjen yn wichtige besparring as jo breed tapast wurde nei minerale herstel.

Njonken it testen fan 'e bioofilter, sil it team ek metoaden moatte ûntwikkelje foar it sammeljen fan' e suvere Lanthanides fan 'e Biofilter sels, neffens de CHILLY-ENGINER CHRIEMSTRA. De ûndersikers hawwe gearwurke mei in opstartbedriuw, Phoenix-tailings, om it herstelproses te testen en te ferfine.

Om't it doel is om in kommersjeel libbensfetber te ûntwikkeljen, sil DYKSTRA en ferskate fan 'e projektpartners it kosten fan it systeem hawwe analysearje mei oare technologyen foar it weromheljen fan Lanthanides, mar ek de miljeu-ynfloed.

"Wy ferwachtsje dat it in soad foardielen soe hawwe om miljeu en legere enerzjy kosten te fergelykjen yn fergeliking mei wat op it stuit wurdt brûkt," sei Dykstra. "In systeem lykas dit soe mear wêze fan in passyf biofiltraasjesysteem, mei minder enerzjyynput. En dan, teoretysk, minder gebrûk fan echt miljeu skealike oplosmiddels en dingen lykas dat. In protte hjoeddeistige prosessen sille wirklik hurd en net-miljeufreonlike solvents brûke. "

Dykstra merkt ek dat sein ek harsels reprúspearje, replicearje harsels, motorobe-technologyen, "Wylst wy in gemyske metoade soene brûke, soene wy ​​kontinu moatte produsearje."

'Sels as it sil kostje in bytsje mear, mar it skea de omjouwing net, dat soe sin meitsje,' sei Kalyuzhnaya.

It doel fan it Darpa-finansierde projekt is yn fjouwer jier bewizen te leverjen fan 'e Bio-oandreaune technology te leverjen, dy't Kalyuzhnaya sei in strategyske fisy en in dissiplinêre útsicht nedich sil.

Se tafoege dat it projekt SDSU-studearren sil leverje mei de kâns om mei te dwaan oan Multidisciplinêr ûndersyk "en sjen hoe't begripen kin groeie fan gewoan ideeën fan gewoane oant de demonstraasje."

---

Posttiid: Apr-17-2023