स्रोत: phys.org

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

एक नए अध्ययन में इंजीनियरिंग एक जीवाणु, ग्लूकोनोबैक्टर ऑक्सीडांस के लिए सिद्धांत का एक प्रमाण है, जो दुर्लभ पृथ्वी तत्व की मांग को एक तरह से आसमान छूती है, जो पारंपरिक थर्मोकैमिकल निष्कर्षण और शोधन विधियों की लागत और दक्षता से मेल खाता है और अमेरिकी पर्यावरणीय मानकों को पूरा करने के लिए पर्याप्त रूप से साफ है।

पेपर के वरिष्ठ लेखक और कॉर्नेल विश्वविद्यालय में जैविक और पर्यावरण इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर बुज़ बारस्टो ने कहा, "हम एक चट्टान से दुर्लभ पृथ्वी तत्वों को प्राप्त करने के लिए एक पर्यावरण के अनुकूल, कम-तापमान, कम दबाव विधि के साथ आने की कोशिश कर रहे हैं।"

तत्व- जो कि आवर्त सारणी में 15 हैं - कंप्यूटर, सेल फोन, स्क्रीन, माइक्रोफोन, पवन टर्बाइन, इलेक्ट्रिक वाहनों और कंडक्टर से लेकर रडार, सोनार, एलईडी लाइट और रिचार्जेबल बैटरी से लेकर सब कुछ आवश्यक हैं।

जबकि अमेरिका ने एक बार अपने स्वयं के दुर्लभ पृथ्वी तत्वों को परिष्कृत किया था, यह उत्पादन पांच दशक से अधिक समय पहले बंद हो गया था। अब, इन तत्वों का शोधन लगभग पूरी तरह से अन्य देशों, विशेष रूप से चीन में होता है।

"अधिकांश दुर्लभ पृथ्वी तत्व उत्पादन और निष्कर्षण विदेशी देशों के हाथों में है," कॉर्नेल में पृथ्वी और वायुमंडलीय विज्ञान के एसोसिएट प्रोफेसर के सह-लेखक एस्टेबन गजेल ने कहा। "तो हमारे देश की सुरक्षा और जीवन के तरीके के लिए, हमें उस संसाधन को नियंत्रित करने के लिए ट्रैक पर वापस जाने की आवश्यकता है।"

दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के लिए अमेरिकी वार्षिक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, लगभग 71.5 मिलियन टन (~ 78.8 मिलियन टन) कच्चे अयस्क को 10,000 किलोग्राम (~ 22,000 पाउंड) तत्वों को निकालने के लिए आवश्यक होगा।

वर्तमान तरीके गर्म सल्फ्यूरिक एसिड के साथ चट्टान को भंग करने पर भरोसा करते हैं, इसके बाद कार्बनिक सॉल्वैंट्स का उपयोग करते हुए एक समाधान में एक दूसरे से बहुत समान व्यक्तिगत तत्वों को अलग करने के लिए।

"हम एक बग बनाने का एक तरीका पता लगाना चाहते हैं जो उस काम को बेहतर बनाता है," बारस्टो ने कहा।

जी। ऑक्सीडांस को बायोलिक्सिविएंट नामक एक एसिड बनाने के लिए जाना जाता है जो रॉक को भंग करता है; बैक्टीरिया दुर्लभ पृथ्वी तत्वों से फॉस्फेट खींचने के लिए एसिड का उपयोग करता है। शोधकर्ताओं ने जी। ऑक्सीडांस के जीन में हेरफेर करना शुरू कर दिया है, इसलिए यह तत्वों को अधिक कुशलता से निकालता है।

ऐसा करने के लिए, शोधकर्ताओं ने एक ऐसी तकनीक का उपयोग किया, जिसे बारस्टो ने विकसित करने में मदद की, नॉकआउट सुडोकू कहा, जिसने उन्हें जी। ऑक्सीडांस के जीनोम में एक -एक करके 2,733 जीनों को अक्षम करने की अनुमति दी। टीम ने म्यूटेंट को क्यूरेट किया, प्रत्येक ने एक विशिष्ट जीन के साथ दस्तक दी, ताकि वे पहचान सकें कि कौन से जीन रॉक से तत्वों को प्राप्त करने में भूमिका निभाते हैं।

"मैं अविश्वसनीय रूप से आशावादी हूं," गजेल ने कहा। "हमारे पास यहां एक प्रक्रिया है जो पहले की गई किसी भी चीज़ से अधिक कुशल होने जा रही है।"

एलेक्सा शमित्ज़, बारस्टो की लैब में एक पोस्टडॉक्टोरल शोधकर्ता, नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित "ग्लूकोनोबैक्टर ऑक्सीडांस नॉकआउट कलेक्शन इम्प्रूव्ड रेयर अर्थ एलिमेंट एक्सट्रैक्शन" के पहले लेखक हैं।

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पोस्ट टाइम: JUL-04-2022