ഉറവിടം: Phys.org

ആധുനിക ജീവിതത്തിന് അയിരിൽ നിന്നുള്ള അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്, എന്നാൽ ഖനനത്തിനുശേഷം അവ ശുദ്ധീകരിക്കുന്നത് ചെലവേറിയതും പരിസ്ഥിതിക്ക് ദോഷം ചെയ്യുന്നതുമാണ്, കൂടാതെ പ്രധാനമായും വിദേശത്താണ് സംഭവിക്കുന്നത്.

പരമ്പരാഗത തെർമോകെമിക്കൽ എക്സ്ട്രാക്ഷൻ, ശുദ്ധീകരണ രീതികളുടെ ചെലവും കാര്യക്ഷമതയും പൊരുത്തപ്പെടുത്തുന്നതും യുഎസ് പാരിസ്ഥിതിക മാനദണ്ഡങ്ങൾ പാലിക്കാൻ പര്യാപ്തവുമായ രീതിയിൽ, അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളുടെ കുതിച്ചുയരുന്ന ആവശ്യകത നിറവേറ്റുന്നതിനുള്ള ഒരു വലിയ ആദ്യ ചുവടുവയ്പ്പാണ് ഗ്ലൂക്കോണോബാക്ടർ ഓക്സിഡാൻസ് എന്ന ബാക്ടീരിയയെ എഞ്ചിനീയറിംഗ് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള തത്വത്തിന്റെ തെളിവ് ഒരു പുതിയ പഠനം വിവരിക്കുന്നത്.

"പാറയിൽ നിന്ന് അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ പുറത്തെടുക്കുന്നതിനുള്ള പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദവും, താഴ്ന്ന താപനിലയും, താഴ്ന്ന മർദ്ദവുമുള്ള ഒരു രീതി കൊണ്ടുവരാൻ ഞങ്ങൾ ശ്രമിക്കുകയാണ്," പ്രബന്ധത്തിന്റെ മുതിർന്ന എഴുത്തുകാരനും കോർണൽ സർവകലാശാലയിലെ ബയോളജിക്കൽ ആൻഡ് എൻവയോൺമെന്റൽ എഞ്ചിനീയറിംഗ് അസിസ്റ്റന്റ് പ്രൊഫസറുമായ ബസ് ബാർസ്റ്റോ പറഞ്ഞു.

കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ, സെൽ ഫോണുകൾ, സ്‌ക്രീനുകൾ, മൈക്രോഫോണുകൾ, കാറ്റാടി ടർബൈനുകൾ, ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾ, കണ്ടക്ടറുകൾ എന്നിവ മുതൽ റഡാറുകൾ, സോണറുകൾ, എൽഇഡി ലൈറ്റുകൾ, റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ബാറ്ററികൾ വരെ എല്ലാത്തിനും ആവർത്തനപ്പട്ടികയിൽ 15 എണ്ണം ഉള്ള ഈ മൂലകങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്.

അമേരിക്ക ഒരിക്കൽ സ്വന്തം അപൂർവ എർത്ത് മൂലകങ്ങൾ പരിഷ്കരിച്ചിരുന്നു, എന്നാൽ അഞ്ച് പതിറ്റാണ്ടിലേറെ മുമ്പ് ആ ഉത്പാദനം നിർത്തി. ഇപ്പോൾ, ഈ മൂലകങ്ങളുടെ പരിഷ്കരണം മിക്കവാറും പൂർണ്ണമായും മറ്റ് രാജ്യങ്ങളിൽ, പ്രത്യേകിച്ച് ചൈനയിൽ നടക്കുന്നു.

"അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളുടെ ഉൽപാദനത്തിന്റെയും വേർതിരിച്ചെടുക്കലിന്റെയും ഭൂരിഭാഗവും വിദേശ രാജ്യങ്ങളുടെ കൈകളിലാണ്," കോർണലിലെ ഭൂമിയുടെയും അന്തരീക്ഷ ശാസ്ത്രത്തിന്റെയും അസോസിയേറ്റ് പ്രൊഫസറായ എസ്റ്റെബാൻ ഗസൽ പറഞ്ഞു. "അതിനാൽ നമ്മുടെ രാജ്യത്തിന്റെയും ജീവിതരീതിയുടെയും സുരക്ഷയ്ക്കായി, ആ വിഭവം നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുള്ള പാതയിലേക്ക് നാം തിരികെ വരേണ്ടതുണ്ട്."

അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾക്കായുള്ള യുഎസ് വാർഷിക ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നതിന്, 10,000 കിലോഗ്രാം (~22,000 പൗണ്ട്) മൂലകങ്ങൾ വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ ഏകദേശം 71.5 ദശലക്ഷം ടൺ (~78.8 ദശലക്ഷം ടൺ) അസംസ്കൃത അയിര് ആവശ്യമാണ്.

ചൂടുള്ള സൾഫ്യൂറിക് ആസിഡ് ഉപയോഗിച്ച് പാറയെ ലയിപ്പിക്കുന്നതിനെയും തുടർന്ന് ഒരു ലായനിയിൽ പരസ്പരം സമാനമായ വ്യക്തിഗത മൂലകങ്ങളെ വേർതിരിക്കുന്നതിന് ജൈവ ലായകങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനെയും അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് നിലവിലെ രീതികൾ.

"ആ ജോലി നന്നായി ചെയ്യുന്ന ഒരു ബഗ് ഉണ്ടാക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു മാർഗം ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തണം," ബാർസ്റ്റോ പറഞ്ഞു.

പാറകളെ ലയിപ്പിക്കുന്ന ബയോലിക്‌സിവിയന്റ് എന്ന ആസിഡ് നിർമ്മിക്കുന്നതിന് ജി. ഓക്‌സിഡാൻസ് അറിയപ്പെടുന്നു; അപൂർവ എർത്ത് മൂലകങ്ങളിൽ നിന്ന് ഫോസ്ഫേറ്റുകൾ വലിച്ചെടുക്കാൻ ബാക്ടീരിയ ഈ ആസിഡ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. മൂലകങ്ങളെ കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായി വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നതിനായി ഗവേഷകർ ജി. ഓക്‌സിഡാൻസിന്റെ ജീനുകളെ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ തുടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

ഇതിനായി, ബാർസ്റ്റോ വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത നോക്കൗട്ട് സുഡോകു എന്ന സാങ്കേതികവിദ്യ ഗവേഷകർ ഉപയോഗിച്ചു, ഇത് ജി. ഓക്സിഡാൻസിന്റെ ജീനോമിലെ 2,733 ജീനുകളെ ഓരോന്നായി പ്രവർത്തനരഹിതമാക്കാൻ അവരെ അനുവദിച്ചു. പാറയിൽ നിന്ന് മൂലകങ്ങൾ പുറത്തെടുക്കുന്നതിൽ ഏതൊക്കെ ജീനുകളാണ് പങ്കുവഹിക്കുന്നതെന്ന് തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയുന്ന തരത്തിൽ, ഓരോന്നിനും ഒരു പ്രത്യേക ജീൻ പുറത്താക്കപ്പെട്ട മ്യൂട്ടന്റുകളെ സംഘം ക്യൂറേറ്റ് ചെയ്തു.

"എനിക്ക് അവിശ്വസനീയമാംവിധം ശുഭാപ്തിവിശ്വാസമുണ്ട്," ഗസൽ പറഞ്ഞു. "മുമ്പ് ചെയ്ത ഏതൊരു പ്രക്രിയയേക്കാളും കാര്യക്ഷമമായിരിക്കാൻ പോകുന്ന ഒരു പ്രക്രിയ നമുക്കിവിടെയുണ്ട്."

ബാർസ്റ്റോവിന്റെ ലാബിലെ പോസ്റ്റ്ഡോക്ടറൽ ഗവേഷകയായ അലക്സാ ഷ്മിറ്റ്സ്, നേച്ചർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻസിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച "ഗ്ലൂക്കോണോബാക്റ്റർ ഓക്സിഡൻസ് നോക്കൗട്ട് കളക്ഷൻ ഫൈൻഡ്സ് ഇംപ്രൂവ്ഡ് റെയർ എർത്ത് എലമെന്റ് എക്സ്ട്രാക്ഷൻ" എന്ന പഠനത്തിന്റെ ആദ്യ രചയിതാവാണ്.

---

പോസ്റ്റ് സമയം: ജൂലൈ-04-2022