Bactérias fazem a diferença na extração das valiosas terras raras

Redação do Site Inovação Tecnológica - 12/01/2024

Os elementos de terras raras, ou lantanídeos, desempenham um papel crítico na sociedade moderna.
[Imagem: Gerado por IA/Bing/Dall-E]

Bactérias mineradoras

Uma bactéria minúscula, pesando um trilionésimo de grama, mas que trabalha arduamente sem parar, poderá em breve fazer a diferença no processamento dos elementos de terras raras, viabilizando uma mineração mais ecológica.

A bactéria Vibrio natriegens oferece um método sustentável para extrair elementos químicos de minérios, que pode substituir os métodos mais antigos e poluentes, que usam muitos solventes agressivos.

Esse método é conhecido como biossorção, nome dado aos processos em que um sólido de origem biológica retém certos tipos de metal.

Sean Medin e colegas da Universidade de Cornell, nos EUA, fizeram então uma engenharia genética da bactéria para aumentar sua eficiência, visando especificamente das terras raras, o grupo de elementos químicos que está na base da maioria das nossas tecnologias, incluindo celulares, computadores, carros elétricos, turbinas eólicas, células solares etc.

"Os métodos termoquímicos tradicionais para separar lantanídeos são ambientalmente horríveis," disse o professor Buz Barstow, coordenador da equipe. "É difícil refinar esses elementos. É por isso que enviamos elementos de terras raras para o exterior - geralmente para a China - para processá-los."

Os pesquisadores alteraram geneticamente a bactéria Vibrio natriegens para ajudar a processar elementos de terras raras.
[Imagem: Bryce Brownfield]

Biossorção

Os pesquisadores alteraram o genoma da Vibrio natriegens com um plasmídeo chamado MP6, que introduz erros no genoma e depois rastreou os mutantes para aumentar a biossorção de elementos de terras raras.

"Dada a facilidade de encontrar mutantes de biossorção significativos, estes resultados destacam quantos genes provavelmente contribuem para a biossorção, bem como o poder da mutagênese aleatória na identificação de genes de interesse e na otimização de um sistema biológico para uma tarefa," disse Buz.

A cepa mutante biossorveu 210% mais disprósio em comparação com o tipo selvagem e produziu melhorias de seletividade de até 50% entre o elemento de terras raras mais leve (lantânio) e o mais pesado (lutécio).

"Este novo trabalho nos dá o impulso para ultrapassar os métodos termoquímicos," disse Buz. "Podemos projetar esta e outras bactérias e, como não precisamos purificar proteínas, podemos operar esse tipo de sistema de maneira muito mais barata do que os processos biológicos concorrentes."

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