Tin KH & CN Thế giới

Các nhà khoa học Chile lên kế hoạch làm sạch các mỏ bằng vi khuẩn “ăn kim loại” (13/10/2021)

Các vi sinh vật phàm ăn có năng lực sống sót trong những điều kiện khắc nghiệp có thể “ăn” một cái đinh trong vòng ba ngày. Ở Chile, một nhà khoa học đang thử nghiệm một loại vi khuẩn “ăn kim loại” mà chị hi vọng có thể giúp làm sạch công việc khai thác mỏ gây ô nhiễm cao mà quốc gia này đang tiến hành.

Trong phòng thí nghiệm ở Antofagasta, một thành phố công nghiệp nhỏ cách Santiago 1.100 km về phía bắc, nhà công nghệ sinh học 33 tuổi Nadac Reales đã tiến hành các thử nghiệm với extremophiles – một sinh vật có thể sống trong những điều kiện môi trường cực đoan.

Reales lên ý tưởng này từ khi vẫn còn ở trường đại học, khi cô thực hiện các thí nghiệm lên một nhà máy khai mỏ bằng việc sử dụng các vi sinh vật để cải thiện việc khai thác đồng. “Tôi nhận ra là có quá nhiều điều cần thiết trong ngành công nghiệp khai mỏ, ví dụ những gì diễn ra với các chất thải kim loại”, cô nói với AFP.

Một số kim loại có thể được tái chế trong những lò nung chảy nhưng những thiết bị khác như xe cẩu trục tự hành HGV có thể bốc tới 50 tấn đá có có thể xoay xở mà không phát thải ô nhiễm kim loại vào môi trường ở sa mạc Atacama, vùng đất của ngành công nghiệp khai khoáng của Chile.

Chile là nhà chế tạo đồng lớn nhất thế giới và ngành công nghiệp này cũng đóng góp tới 15% GDP của quốc gia này. Kết quả là rất nhiều chất thải từ quá trình khai mỏ đã làm ô nhiễm môi trường.

Trong nghiên cứu của mình, Reales, hiện đang điều hành công ty của mình mang tên Rudanac Biotec, tập trung vào một loại vi khuẩn có khả năng ô xy hóa sắt là Leptospirillum. Cô tách chiết vi khuẩn này từ các mạch nước ở Tatio, nơi cao 4.200 mét so với mực nước biển và cách Antofagasta 350 km. Loài vi khuẩn này “sống trong môi trường a xít mà không hề bị ảnh hưởng trước nồng độ tương đối cao của phần lớn kim loại’, cô nói.

“Đầu tiên thì chúng mất hai tháng để ‘xơi tái’ một cái đinh”.

Nhưng khi bị “bỏ đói”, chúng phải tự đáp ứng với điều kiện mới mà tìm cách để có nhiều thức ăn hơn cho mình.

Hai năm sau thử nghiệm đầu tiên, kết quả đạt được thật đáng kể khi gia tăng được tốc độ mà tại đó, vi khuẩn “ăn” ngấu nghiến một cái đinh chỉ trong vòng ba ngày.

Lợi ích đáng ngạc nhiên

Reales nói “các thí nghiệm hóa học và sinh học” đã chứng minh là loài vi khuẩn này không gây hại cho người hay môi trường.

“Chúng ta luôn luôn nhìn thấy rất nhiều tiềm năng trong dự án này khi vượt qua một thử nghiệm quan trọng trong phòng thí nghiệm này”, Drina Vejar - một nhà vi sinh vật tham gia một nhóm nghiên cứu bốn người cùng Reales, nói. “Thật sự cần thiết vào thời điểm này khi chúng ta có kế hoạch cho một sự phát triển bền vững, đặc biệt trong tất cả các thành phố phải sống chung với nhiều ngành công nghiệp gây ô nhiễm”.

Các công ty khai mỏ đã đặt nhiều mối quan tâm đến nghiên cứu này. Có vẻ như tín hiệu tốt bởi Rudanac Biotec từng được hưởng lợi từ một khoản đầu tư cho các startup của chính phủ và giờ họ cần được đầu tư thêm để chuyển sang các giai đoạn thử nghiệm tiếp theo. Reales cho biết cô cầ nhiều tiền để xem xét là liệu phương pháp của mình có “xử lý gọn ghẽ một tấm đồng hay một xe tải kích thước trung bình hay không.”

Khi quá trình phân rã hoàn thanh, những gì còn lại là một chất lỏng màu đỏ, một dung dịch vẫn được biết là một lixiviant tự nó có chất lượng đáng ngạc nhiên. “Sau quá trình tích hợp sinh học, sản phẩm này tạo ra chất lỏng lixiviant có thể cải thiện độ phục hồi của đồng sau một quá trình gọi là hydrometallurgy (luyện kim bằng nước), Reales nói.

Về cơ bản, chất lỏng còn lại có thể được sử dụng để chiết xuất đồng khỏi đá trong một quy trình bền vững hơn hiện tại là sử dụng các hóa chất để tách đồng.

Reales nói, điều này có nghĩ là mơ ước khai mỏ “xanh” hoàn toàn có thể trở thành hiện thực. Đây cũng là mối quan tâm lớn của các công ty khai mỏ bởi họ có thể sử dụng nó để cải thiện việc tách đồng ở quy mô lớn hoặc các khoáng chất khác trong khi vẫn đảm bảo giảm bớt được ô nhiễm, những điều mà các luật pháp hiện hành đang buộc họ phải tuân thủ.

Reales hiện đang đề xuất một bằng sáng chế cho công nghệ của mình nhưng điều quan trọng hơn là cô hi vọng sẽ giúp giảm thiểu sự ô nhiễm kim loại đang xuất hiện tràn lan trong những vùng khai khoáng ở đất nước mình.

Nguồn: Thanh Phương/tiasang.com.vn

Ngày cập nhật: 01/10/2021

https://tiasang.com.vn/-doi-moi-sang-tao/Cac-nha-khoa-hoc-Chile-len-ke-hoach-lam-sach-cac-mo-bang-vi-khuan-%E2%80%9Can-kim-loai%E2%80%9D-28540