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智利科学家计划用“吃金属”细菌来清理采矿 精选

已有 3582 次阅读 2021-10-10 15:56 |个人分类:新观察|系统分类:海外观察

智利科学家计划用“吃金属”细菌来清理采矿

诸平

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Fig. 1 Chilean biotechnologist Nadac Reales shows a nail and screw inside a jar with metal-eater bacteria in her laboratory at a mining site in Antofagasta.

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Fig. 2 Chilean scientist Nadac Reales hopes her 'metal eating' bacteria will make green mining "totally feasible"

据物理学家组织网(phys.org)2021年10月9日报道,智利科学家计划用“吃金属”细菌来清理采矿Chilean scientist plans to clean up mining with 'metal eating' bacteria)。能够在极端条件下生存的饥饿微生物已经成功地在短短三天内“吃掉”了一根钉子。

在智利,一位女科学家——娜达克·瑞尔斯(Nadac Reales)正在测试一种“吃金属”的细菌,她希望这种细菌可以帮助清理该国污染严重的采矿业。详见上述图片所示。

在智利首都圣地亚哥(Santiago)以北1100 km的工业城镇安托法加斯塔(Antofagasta)的实验室里,33岁的生物技术专家娜达克·瑞尔斯(Nadac Reales)一直在对生活在极端环境(extreme environments)中的极端微生物(extremophiles—organisms)进行测试研究。娜达克·瑞尔斯在上大学时就有了这个想法,当时她曾经在一家采矿厂进行过相关测试,利用微生物来改善铜的提取。

她告诉记者:“我意识到采矿行业有各种各样的需求,比如金属及废料如何处理的需求等。”一些金属可以在冶炼厂回收,但其他金属,比如可以装50吨岩石的重型货车料斗,却不能回收,常常被丢弃在智利的阿塔卡马沙漠(Chile's Atacama desert),那里是该国大部分矿业的所在地。智利也是世界上最大的铜生产国,铜占智利GDP15%,这也导致大量采矿废料污染环境。

娜达克·瑞尔斯现在经营着自己的公司——鲁达纳克生物技术公司(Rudanac Biotec),在她的研究中,她专注于被称为钩端螺旋属(Leptospirillum)的铁氧化细菌。她从距安托法加斯塔约350 km、海拔4200 m的塔蒂奥间歇泉(Tatio geysers)中提取了这种细菌。她说,这种细菌“生活在酸性环境中,几乎不受大多数金属相对高浓度的影响。起初,此细菌需要花两个月的时间才能够分解一颗钉子。”但当饥饿时,它们必须适应并找到一种养活自己的方法。经过两年的反复试验之后,结果是此细菌“吃”金属的速度有了显著的提高,仅在三天内就能吃掉一颗钉子。智利科学家娜达克·瑞尔斯希望她的“吃金属”细菌能让绿色采矿“完全可行”

令人惊讶的益处(Surprising benefit

娜达克·瑞尔斯说,“化学和微生物测试”已经证明这种细菌对人类或环境无害。

与娜达克·瑞尔斯合作的四人小组的一位微生物学家德里纳·韦贾尔(Drina Vejar)说:“我们一直认为这个项目有很大的潜力,因为它已经在实验室里通过了一项重要的测试。在这个时候,我们必须规划一个更可持续的发展(sustainable development),特别是在所有这些有这么多污染工业的城市,这是非常必要的。”

矿业公司对该研究表现出很感兴趣,但尽管鲁达纳克生物技术公司(Rudanac Biotec)此前受益于一项针对初创企业(start-ups)的国家基金,但该公司需要投资,才能进入下一阶段的试验。娜达克·瑞尔斯说她需要钱来验证她的方法是否能“吃掉一个中等大小的横梁或一个料斗”。

当分解过程完成时,剩下的是一种略带红色的液体残渣,这种溶液被称为浸出液,其本身具有令人惊讶的特性。娜达克·瑞尔斯说:“生物分解后产生的产品(液体)可以提高湿法冶金(hydrometallurgy)过程中铜的回收率。”

从本质上讲,这种液体残渣可以用一种比目前在浸出中使用化学物质更可持续的方式从岩石中提取铜。娜达克·瑞尔斯说,这意味着绿色采矿是“完全可行的”。

矿业公司对此非常感兴趣,因为它们可以利用它来提高铜或其他矿物的大规模开采,同时减少污染,这也是法律对企业的要求,企业应该做的事情。

娜达克·瑞尔斯最近为她的技术提交了一项国际专利申请,但更重要的是,她希望该技术将有助于减少金属废物污染她的国家矿区的土地。

上述介绍,仅供参考。欲了解更多信息,敬请注意浏览原文或者相关报道



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