出典：Phys.org

鉱石からの希土類元素は現代の生活に不可欠ですが、採掘後にそれらを洗練することは費用がかかり、環境に害を及ぼし、ほとんどが海外で発生します。

新しい研究では、細菌を工学するための原理の証明であるGluconobacter oxydansについて説明します。これは、従来の熱化学的抽出と改良方法のコストと効率性に匹敵する方法で、希土類要素の需要を急上昇させるために大きな第一歩を踏み出し、米国の環境標準を満たすのに十分なほどきれいです。

コーネル大学の上級著者であり生物学的および環境工学の助教授であるBuz Barstow氏は、次のように述べています。

周期表に15がある要素は、コンピューター、携帯電話、スクリーン、マイク、風力タービン、電気自動車、導体、レーダー、ソナー、LEDライト、充電式バッテリーまで、すべてに必要です。

米国はかつて独自の希土類要素を洗練していましたが、その生産は50年以上前に停止しました。現在、これらの要素の洗練は、ほぼ完全に他の国、特に中国で行われます。

「希土類元素の生産と抽出の大部分は、外国の国の手にあります」と、コーネルの地球と大気科学の准教授であるエステバン・ガゼルは、次のように述べています。 「だから、私たちの国の安全と生活様式のために、私たちはそのリソースを制御するために軌道に乗る必要があります。」

希土類元素の年間ニーズを満たすには、10,000キログラム（約22,000ポンド）の要素を抽出するために、約7150万トン（約7880万トン）の生鉱石が必要になります。

現在の方法は、岩を熱い硫酸で溶解することに依存しており、その後、有機溶媒を使用して、溶液中に非常に類似した個々の元素を互いに分離します。

「私たちは、その仕事をより良くするバグを作る方法を見つけたいと思っています」とバーストウは言いました。

G. oxydansは、岩を溶解するBiolixiviantと呼ばれる酸を作ることで知られています。細菌は酸を使用して、希土類元素からリン酸を引きます。研究者はG. oxydansの遺伝子を操作し始めたので、要素をより効率的に抽出します。

そのために、研究者はBarstowがKnockout Sudokuと呼ばれる開発を支援した技術を使用しました。チームは、それぞれが特定の遺伝子を備えたミュータントをノックアウトしたため、どの遺伝子が岩から要素を得るのにどの遺伝子が役割を果たすかを特定できました。

「私は信じられないほど楽観的です」とガゼルは言いました。 「ここには、以前に行われたものよりも効率的になるプロセスがあります。」

Barstow's Labのポスドク研究者であるAlexa Schmitzは、「Gluconobacter Oxydansノックアウトコレクションが、Nature Communicationsに掲載された「Gluconobacter Oxydans Collectionが改善された希土類元素抽出を発見する」という研究の最初の著者です。

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投稿時間：7月-04-2022