Una bacteria diminuta y trabajadora, que pesa una billonésima parte de un gramo, pronto podría tener una gran influencia en el procesamiento de elementos de tierras raras de forma ecológica.

En un nuevo estudio, científicos de Cornell demuestran que la ingeniería genética de esta bacteria podría mejorar la eficiencia de la purificación de elementos que se encuentran en teléfonos inteligentes, ordenadores y coches eléctricos y turbinas eólicas, e incluso podría impulsar las cadenas de suministro económicas globales.

Vibrio natriegens, la bacteria, ofrece un método sostenible—llamado biosorción—para extraer elementos valiosos y necesarios en lugar de utilizar elementos más antiguos y contaminantes. métodos con mucho disolvente.

La investigación de Cornell, “Múltiples rondas de mutagénesis y selección aleatorias in vivo en Vibrio Natriegens dan como resultado aumentos sustanciales en la capacidad de unión de REE”. fue publicado en ACS Synthetic Biology.

“Los métodos termoquímicos tradicionales para separar lantánidos son ambientalmente horribles”, afirmó. dijo Buz Barstow, profesor asistente de ingeniería ambiental en la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida, el autor correspondiente. “Es difícil refinar estos elementos”. Es por eso que enviamos elementos de tierras raras al extranjero, generalmente a China, para procesarlos”.

El estudiante de doctorado Sean Medin y Anastacia Dressel & # 39; 24 dirigieron la investigación para diseñar genéticamente una cepa de Vibrio natriegens para aumentar su capacidad de biosorber (o extraer) elementos de tierras raras.

Los investigadores cambiaron el genoma de Vibrio natriegens con un plásmido llamado MP6, que introduce errores en el genoma y luego examinaron los mutantes para detectar una mayor biosorción de elementos de tierras raras. “Dada la facilidad para encontrar mutantes de biosorción significativos, estos resultados resaltan cuántos genes probablemente contribuyen a la biosorción”, afirmó. dijo, “así como el poder de la mutagénesis aleatoria para identificar genes de interés y optimizar un sistema biológico para una tarea”.

Los elementos de tierras raras desempeñan un papel fundamental en la sociedad moderna. Se encuentran en computadoras, baterías y tecnologías de energía limpia. A principios de 2021, la Casa Blanca ordenó una evaluación que luego encontró una dependencia excesiva de fuentes extranjeras y de naciones adversarias que procesaban los elementos, lo que planteaba un riesgo para la seguridad nacional y económica.

Vibrio natriegens, y una creciente variedad de herramientas bacterianas, ofrecen una manera de traer de manera segura el procesamiento de minerales y elementos de tierras raras a los EE. UU. Por ejemplo, en la mina de elementos de tierras raras Mountain Pass en California, cerca del extremo de la frontera con Nevada, los organismos biológicos El procesamiento podría hacer que esta mina vuelva a tener una productividad nacional sólida, dijo Barstow.

“Este nuevo trabajo nos da la oportunidad de superar los métodos termoquímicos”, afirma. dijo Barstow. “Podemos diseñar esta y otras bacterias y, como no necesitamos purificar proteínas, podemos operar este tipo de sistema de manera mucho más económica que los procesos biológicos<> competidores. a i=2>.”

Estados Unidos ya no tiene experiencia en métodos de procesamiento termoquímico, dijo Barstow. “Para purificar los elementos tierra raros, ahora nos quedan métodos ecológicos que compiten entre sí”, dijo. él dijo. “Así que incluso si quisiéramos mantener los métodos termoquímicos, probablemente no podríamos”. Ya no sabemos cómo hacerlo.”

Barstow dijo: “Nos estamos viendo obligados a innovar para salir de este problema”.

Fuente: phys.org