Хотите получать важные новости науки?
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
28.02.2023
Сергей Васильев
670

Микробы помогут добывать редкоземельные элементы из сточных вод

4.7

Цианобактерии способны выживать в отходах металлургического и горнодобывающего производства и «вылавливать» ценные металлы. За считаные минуты редкоземельные элементы накапливаются в количестве почти 10 процентов от их биомассы.

©Tapio Katko, Waterlat Gobacit, Flickr / Автор: Дмитрий Жуков

Скандий, неодим, лантан и еще 14 металлов составляют группу редкоземельных элементов. Встречаются они действительно редко: их содержание в земной коре колеблется от 0,5 до 67 частей на миллион. При этом многие из них исключительно важны для современной микроэлектроники и техники. Они используются в электродвигателях и светодиодах, смартфонах и видеокамерах, ветрогенераторах и компьютерной памяти. В результате стоимость килограмма таких металлов составляет сотни, а иногда тысячи долларов.

Подавляющая часть добычи редкоземельных элементов сегодня сосредоточена в руках Китая, хотя обширные запасы разведаны на Кольском полуострове, а также на севере Швеции, где вскоре планируют начать разработки. Еще одним источником ценных металлов могут стать сточные воды металлургических и горнодобывающих производств, а также предприятий, занятых переработкой электроники. Такую возможность продемонстрировали авторы новой статьи, опубликованной в журнале Frontiers in Bioengineering and Biotechnology.

Томас Брюк (Thomas Brück) и его коллеги из Мюнхенского университета технологий проводили лабораторные эксперименты с 12 довольно экзотическими видами цианобактерий, обитающими в пустынях, сильно засоленных водоемах, загрязненных почвах и других экстремальных нишах. Работа показала, что некоторые микробы способны накапливать редкоземельные элементы, которые затем можно выделять из их биомассы.

Один из этих видов, пока неописанный представитель рода Nostoc, продемонстрировал особенно высокую эффективность в извлечении ценных металлов, набирая до 84-91 миллиграмма на грамм собственной массы — восемь-девять процентов. Также довольно перспективными оказались цианобактерии Scytonema hyalinum, накапливающие от 15 до 21 миллиграмма на грамм. Стимулировать эти процессы можно за счет поддержания определенной кислотности среды (рН между пятью и шестью) и ее состава — добиваясь минимального содержания других металлов, которые конкурируют с редкими землями за связывание микробами.

«Мы обнаружили, что биомасса цианобактерий обладает отличными адсорбирующими свойствами благодаря высокой концентрации отрицательно заряженных сахаров на поверхности, — объяснил Майкл Папер (Michael Paper), один из авторов работы. — Они притягивают положительно заряженные ионы металлов, способствуя их закреплению в биомассе». Ученые отмечают, что использование таких микробов особенно перспективно не только с учетом высоких концентраций редкоземельных элементов, которые они накапливают, но и скорости работы. Весь процесс занимает лишь несколько минут.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 18:58
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

11 часов назад
Игорь Байдов

Команда исследователей из Италии и США предложила два способа, с помощью которых гипотетический зонд сможет быстро добраться до одного из самых отдаленных и малоизученных объектов Солнечной системы. Речь о Седне — транснептуновом теле, которое находится за орбитой Плутона. По мнению инженеров, эти передовые технологии смогут доставить аппарат к Седне за семь и 10 лет.

5 часов назад
Людмила Соколова

Чтобы понять, как часто за пределами Солнечной системы встречаются миры, похожие на Землю, ученые из Калифорнийского университета (США) провели статистический анализ 517 экзопланет. Результаты показали, что всего три мира, включая наш, соответствуют критериям потенциальной обитаемости. Наиболее перспективными из них оказались Kepler-22b и Kepler-538b.

Вчера, 18:58
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

11 часов назад
Игорь Байдов

Команда исследователей из Италии и США предложила два способа, с помощью которых гипотетический зонд сможет быстро добраться до одного из самых отдаленных и малоизученных объектов Солнечной системы. Речь о Седне — транснептуновом теле, которое находится за орбитой Плутона. По мнению инженеров, эти передовые технологии смогут доставить аппарат к Седне за семь и 10 лет.

17 июня
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно