کشف باکتری‌هایی که عناصر نادر را از پساب جذب می‌کنند

آفتاب‌‌نیوز :

عناصر نادر زمین (REEs) گروهی از فلزاتی هستند که از لحاظ شیمیایی به یکدیگر شباهت دارند و از رو این نام به آن‌ها داده شده که در مقادیر پایین (بین ۰.۵ و ۶۷ بخش در هر میلیون) در داخل پوسته زمین وجود دارند. از آنجا که این مواد بخش مهمی در فناوری‌های مدرن مانند دیود‌های ساطع کننده نور (light-emitting diodes)، تلفن‌های همراه، الکتروموتورها، توربین‌های بادی، دیسک سخت (هارد دیسک)، دوربین‌ها، آهنربا‌ها و لامپ‌های کم‌مصرف هستند، تقاضا برای آن‌ها در چند دهه گذشته رو به افزایش بوده و انتظار می‌رود تا سال ۲۰۳۰ افزایش بیشتری داشته باشد.

به گزارش پایگاه خبری «فیز»، به علت نادر بودن و تقاضای بالا، این مواد گران قیمت هستند. به عنوان مثال یک کیلو از «اکسید نئودمیوم» (neodymium oxide) در حال حاضر حدود ۲۰۰ یورو قیمت دارد در حالی که همین مقدار از «اکسید تربیوم» (terbium oxide) حدود ۳۸۰۰ دلار است. در حال حاضر کشور چین تقریبا انحصار استخراج این مواد را در دست دارد هر چند در ماه ژانویه کشف امیدوارکننده‌ای (بیش از یک میلیون تن) در کشور سوئد اعلام شد.

دانشمندان آلمانی نشان داده‌اند که زیست توده (biomass) برخی از باکتری‌های فتوسنتزی (photosynthetic cyanobacteria) عجیب می‌توانند بطور موثری این عناصر نادر را از فاضلاب (پساب) جذب کنند. این عناصر جذب شده را می‌توان بعدا از زیست‌توده شست و جمع‌آوری کرد و مجددا مورد استفاده قرار داد.

جذب زیستی (Biosorption) یک فرایند از لحاظ متابولیکی منفعلانه برای همراه کردن سریع یون‌ها از محلول‌های زیست‌توده است.

"به عنوان مثال یک کیلو از «اکسید نئودمیوم» (neodymium oxide) در حال حاضر حدود ۲۰۰ یورو قیمت دارد در حالی که همین مقدار از «اکسید تربیوم» (terbium oxide) حدود ۳۸۰۰ دلار است"«توماس بروک» از دانشگاه مونیخ و همکارانش پتانسیل موجودات برای جذب زیستی عناصر نادر را در محیط آزمایشگاهی اندازه گیری کردند.

این محققان دریافتند که گونه‌های جدیدی از نوستک (Nostoc) بالاترین ظرفیت را برای جذب زیستی یون‌های این عناصر نادر دارند که میزان بهره‌وری آن بین ۸۴.۲ و ۹۱.۵ میلی‌گرم در هر گرم زیست توده است. این محققان با استفاده از تکنیکی موسوم به «اسپستروسکوپی مادون قرمز» تعیین کردند که کدام گروه‌های شیمیایی در زیست توده بیشترین نقش را در جذب زیستی عناصر نادر دارند.

آنان مشخص کردند که جذب زیستی عناصر نادر از طریق باکتری cyanobacteria حتی در مقادیر اندک فلزی هم امکان پذیر است. این فرایند همچنین سریع است و در حدود پنج دقیقه انجام می‌شود.