स्रोत: Phys.org

अयस्क से प्राप्त दुर्लभ मृदा तत्व आधुनिक जीवन के लिए महत्वपूर्ण हैं, लेकिन खनन के बाद उन्हें परिष्कृत करना महंगा है, पर्यावरण को नुकसान पहुंचाता है और ज्यादातर विदेशों में होता है।

एक नए अध्ययन में एक जीवाणु, ग्लूकोनोबैक्टर ऑक्सीडांस, के इंजीनियरिंग के सिद्धांत के प्रमाण का वर्णन किया गया है, जो दुर्लभ पृथ्वी तत्व की बढ़ती मांग को पूरा करने की दिशा में एक बड़ा पहला कदम है, जो पारंपरिक थर्मोकेमिकल निष्कर्षण और शोधन विधियों की लागत और दक्षता से मेल खाता है और अमेरिकी पर्यावरण मानकों को पूरा करने के लिए पर्याप्त स्वच्छ है।

पेपर के वरिष्ठ लेखक तथा कॉर्नेल विश्वविद्यालय में जैविक एवं पर्यावरण इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर बुज़ बार्स्टो ने कहा, "हम चट्टान से दुर्लभ मृदा तत्वों को निकालने के लिए पर्यावरण अनुकूल, कम तापमान, कम दबाव वाली विधि ढूंढने का प्रयास कर रहे हैं।"

ये तत्व - जिनकी संख्या आवर्त सारणी में 15 है - कंप्यूटर, सेल फोन, स्क्रीन, माइक्रोफोन, पवन टर्बाइन, इलेक्ट्रिक वाहन और कंडक्टर से लेकर रडार, सोनार, एलईडी लाइट और रिचार्जेबल बैटरी तक हर चीज के लिए आवश्यक हैं।

जबकि अमेरिका ने एक समय अपने खुद के दुर्लभ मृदा तत्वों का शोधन किया था, लेकिन पांच दशक से भी अधिक समय पहले उसका उत्पादन बंद हो गया। अब, इन तत्वों का शोधन लगभग पूरी तरह से अन्य देशों, विशेष रूप से चीन में होता है।

कॉर्नेल में पृथ्वी और वायुमंडलीय विज्ञान के एसोसिएट प्रोफेसर, सह-लेखक एस्टेबन गज़ेल ने कहा, "दुर्लभ पृथ्वी तत्व उत्पादन और निष्कर्षण का अधिकांश हिस्सा विदेशी देशों के हाथों में है।" "इसलिए हमारे देश और जीवन शैली की सुरक्षा के लिए, हमें उस संसाधन को नियंत्रित करने के लिए वापस पटरी पर आना होगा।"

दुर्लभ मृदा तत्वों की अमेरिका की वार्षिक जरूरतों को पूरा करने के लिए, 10,000 किलोग्राम (~22,000 पाउंड) तत्वों को निकालने के लिए लगभग 71.5 मिलियन टन (~78.8 मिलियन टन) कच्चे अयस्क की आवश्यकता होगी।

वर्तमान विधियां गर्म सल्फ्यूरिक एसिड के साथ चट्टान को घोलने पर निर्भर करती हैं, इसके बाद कार्बनिक विलायकों का उपयोग करके घोल में एक दूसरे से बहुत समान व्यक्तिगत तत्वों को अलग किया जाता है।

बारस्टो ने कहा, "हम ऐसा बग बनाने का तरीका ढूंढना चाहते हैं जो यह काम बेहतर ढंग से कर सके।"

जी. ऑक्सीडांस को बायोलिक्सिविएंट नामक एसिड बनाने के लिए जाना जाता है जो चट्टान को घोलता है; बैक्टीरिया इस एसिड का उपयोग दुर्लभ पृथ्वी तत्वों से फॉस्फेट खींचने के लिए करता है। शोधकर्ताओं ने जी. ऑक्सीडांस के जीन में हेरफेर करना शुरू कर दिया है ताकि यह तत्वों को अधिक कुशलता से निकाल सके।

ऐसा करने के लिए, शोधकर्ताओं ने एक ऐसी तकनीक का इस्तेमाल किया जिसे बारस्टो ने विकसित करने में मदद की थी, जिसे नॉकआउट सुडोकू कहा जाता है, जिससे उन्हें जी. ऑक्सीडांस के जीनोम में 2,733 जीन को एक-एक करके निष्क्रिय करने की अनुमति मिली। टीम ने म्यूटेंट को क्यूरेट किया, जिनमें से प्रत्येक में एक विशिष्ट जीन को नॉकआउट किया गया था, ताकि वे पहचान सकें कि कौन से जीन चट्टान से तत्वों को बाहर निकालने में भूमिका निभाते हैं।

"मैं बहुत आशावादी हूँ," गज़ेल ने कहा। "हमारे यहाँ एक ऐसी प्रक्रिया है जो पहले की गई किसी भी प्रक्रिया से ज़्यादा कुशल होगी।"

बारस्टो की प्रयोगशाला में पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता एलेक्सा श्मिट्ज, नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित अध्ययन, "ग्लूकोनोबैक्टर ऑक्सीडांस नॉकआउट संग्रह में दुर्लभ पृथ्वी तत्व निष्कर्षण में सुधार पाया गया" की प्रथम लेखिका हैं।

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पोस्ट करने का समय: जुलाई-04-2022