출처 : 뉴스 센터희토류 요소(Rees) 좋아요란탄그리고네오디뮴휴대 전화 및 태양 전지판에서 위성 및 전기 자동차에 이르기까지 현대 전자 장치의 필수 구성 요소입니다. 이 중금속은 적은 양이지만 우리 주변에서 발생합니다. 그러나 수요는 계속 증가하고 있으며, 이러한 낮은 농도에서 발생하기 때문에 REE를 추출하는 전통적인 방법은 비효율적이고 환경 오염이며 근로자의 건강에 해로울 수 있습니다.이제 EMBER (Bioengineering Resource) 프로그램으로서 DERPA (Defense Advanced Research Projects Agency) 환경 미생물의 자금을 조달 한 San Diego State University 연구원들은 REE의 국내 공급을 강화하기 위해 고급 추출 방법을 개발하고 있습니다.생물 학자이자 교장 인 Marina Kalyuzhnaya는“우리는 환경 친화적이고 지속 가능한 새로운 복구 절차를 개발하려고 노력하고 있습니다.이를 위해 연구원들은 극한 조건에 살고있는 메탄에 소비하는 박테리아의 자연적 경향을 활용하여 환경에서 Rees를 포착 할 것입니다.Kalyuzhnaya는“그들은 대사 경로에서 주요 효소 반응 중 하나를 만들기 위해 희토류 요소가 필요합니다.Rees에는 주기율표의 많은 란타 나이드 요소가 포함됩니다. SDSU 연구원들은 캘리포니아 대학교, 버클리 및 퍼시픽 노스 웨스트 국립 실험실 (PNNL)과 협력하여 박테리아가 환경에서 금속을 수확 할 수있는 생물학적 과정을 리버스 엔지니어링 할 계획입니다. 생화학자인 존 러브 (John Love)에 따르면이 과정을 이해하면 상이한 유형의 란타 나이드에 높은 특이성으로 결합하는 합성 설계자 단백질의 생성을 알릴 것이다. PNNL의 팀은 극도의 유전자 결정 요인을 식별하고 박테리아 축적 된 박테리아를 식별 한 다음 그들의 흡수를 특성화합니다.그런 다음 팀은 박테리아를 수정하여 세포 표면에 금속 결합 단백질을 생산할 것이라고 Love는 말했다.Rees는 광산 광미, 알루미늄과 같은 일부 금속 광석의 폐기물에 비교적 풍부합니다.Kalyuzhnaya는“광산 광미는 실제로 유용한 재료가 많이있는 폐기물입니다.내부의 Rees를 정화하고 수집하기 위해, 이러한 물의 슬러리와 분쇄 된 암석은 변형 된 박테리아를 함유 한 바이오 필터를 통해 실행되며, 박테리아 표면의 설계자 단백질은 Rees에 선택적으로 결합 할 수 있습니다. 주형 역할을하는 메탄을 좋아하는 박테리아와 마찬가지로, 개선 된 박테리아는 광산 광미에서 발견되는 조건의 극한의 pH, 온도 및 염분을 견딜 수 있습니다.연구원들은 Xerox 회사 인 PARC (Palo Alto Research Center) 업계 파트너와 협력하여 바이오 필터에 사용하기 위해 다공성의 흡착제를 바이오 프린트 할 것입니다. 이 바이오 프린팅 기술은 저렴하고 확장 가능하며 광범위하게 미네랄 회복에 적용될 때 상당한 비용을 절감 할 것으로 예상됩니다.환경 엔지니어 인 Christy Dykstra에 따르면, 바이오 필터를 테스트하고 최적화하는 것 외에도이 팀은 바이오 필터 자체에서 정제 된 란타 나이드를 수집하는 방법을 개발해야합니다. 연구원들은 스타트 업 회사 인 피닉스 테일링과 협력하여 복구 과정을 테스트하고 개선했습니다.목표는 REES를 추출하기위한 상업적으로 실행 가능하지만 환경 친화적 인 프로세스를 개발하는 것이기 때문에 Dykstra 및 몇몇 프로젝트 파트너는 란타나이드 회복을위한 다른 기술과 환경 영향에 비해 시스템 비용을 분석 할 것입니다.Dykstra는“우리는 현재 사용되는 것과 비교하여 환경 적으로 많은 혜택을 받고 에너지 비용이 낮아질 것으로 예상합니다. “이와 같은 시스템은 에너지 투입량이 적고 수동적 인 바이오 필트레이션 시스템이 될 것입니다. 그리고 이론적으로, 실제로 환경 적으로 유해한 용매와 그와 같은 것들을 덜 사용합니다. 많은 현재 프로세스에서는 정말 가혹하고 환경 친화적 인 용매를 사용할 것입니다.”Dykstra는 또한 박테리아가 스스로 복제하기 때문에 미생물 기반 기술은 자체 재생산이되고 있습니다.“화학적 방법을 사용하려면 점점 더 많은 화학 물질을 생산해야합니다.”Kalyuzhnaya는“비용이 조금 더 들지 만 환경에 해를 끼치 지 않더라도 의미가 있습니다.Kalyuzhnaya는 DARPA 자금 지원 프로젝트의 목표는 4 년 만에 바이오 중심의 Ree-Recovery 기술의 개념을 제공하는 것입니다. Kalyuzhnaya는 전략적 비전과 학제 간 전망이 필요할 것이라고 말했다.그녀는이 프로젝트가 SDSU 대학원생들에게 여러 분야의 연구에 참여할 수있는 기회를 제공 할 것이라고 덧붙였다.“개념이 아이디어에서 단지 아이디어에서 파일럿 시연으로 어떻게 성장할 수 있는지 알아보십시오.”라고 덧붙였습니다.후 시간 : 4 월 17-2023
