Nadir elementleri ayrıştıran bakteri

Gezegenimiz
Nadir elementleri ayrıştıran bakteri

Nadir toprak elementleri (lantanitler, itriyum ve skandiyum) günümüzde yenilenebilir enerji kaynaklarında sıklıkla kullanılan kimyasalların başında geliyor; güneş pillerinden rüzgar tirbünlerine, elektrikli araçların bataryalarına kadar pek çok yerde bu elementler kullanılıyor. Temiz enerjinin göz bebeği olan bu elementlerle en büyük sorun onları temin etmekte yaşanıyor. Saf bir halde elde etmek ve toprakta beraber bulundukları diğer elementlerden ayırmak, endüstriyel anlamda en ciddi sıkıntıların başında geliyor. Eskimiş pillerden vb. ayrıştırarak yeniden kullanıma sokmak, hem çok pahalı, hem de şu anki haliyle çevreye oldukça büyük zarar veriyor. Bu sorunun üstesinden gelmek, bu elementleri ayrıştırabilecek bakterilerin kullanılmasıyla aşılabilir.

Harvard Üniversitesi’nden araştırmacılar, Roseobacter isimli ve metalleri bağlamak konusunda çok başarılı olan bir bakteriyi kullanarak, nadir toprak elementlerini içinde bulundukları çözeltilerden ayrıştırmayı başardı[1]. Henüz çok erken olsa da, endüstriyel anlamda kullanımı çevreyi korumak ve saflaştırma işleminde çığır açabilecek nitelikte.

Roseobacter, metalleri emebilen bir bakteri. Araştırmacılar, Roseobacter kolonilerini bir filtrenin üzerine yerleştirdiler ve bu filtreden içinde farklı oranlarda nadir toprak elementleri içeren çözeltileri geçirdiler. Nadir toprak elementleri büyük ölçüde bakteriye hapsolurken, çözeltinin kalanı serbest bir şekilde filtreden geçmeye devam etti. Deneyin ikinci kısmında ise, bilim insanları farklı asitlik derecelerine (pH) sahip çözeltiler kullanılarak bakterilerin emdiği metalleri farklı zamanlarda bakterilerin içinden çıkarmayı denedi. Sonuçlar, farklı toprak elementlerinin farklı asitlik derecelerinde farklı toprak elementlerinin bakteriden kurtularak tekrardan çözeltiye geçtiğini gösterdi. Aynı şekilde, farklı asitlik dereceleri hangi elementlerin bakteriler tarafından tutulacağını da belirliyor. Bu sayede, araştırmacılar istedikleri elementi çözeltinin içinden ayırabilmeyi başardı[2].


Sonuçlar, gelecek için umut verici. Şu anki en büyük sıkıntı, kullanılan yöntemin geniş çaplı endüstriyel bir uygulamasının olmaması; yani ancak küçük miktarlarda çözeltiler verimli bir şekilde ayrıştırılabiliyor. Daha büyük ölçekte ayrıştırma yönteminin de gelecekte bulunmasıyla, Roseobacter yenilenebilir enerjinin en büyük sorunlarından olan nadir toprak elementlerini ayrıştırmayı çözebileceğini gösteriyor.

Batuhan Kav / batuhankav@gmail.com 
Kaynaklar: 1 - Bonofico, W. D., Clarke, D. R. Environ. Sci. Technol. Lett., 2016, 3 (4), pp 180-184 2-  http://cen.acs.org/articles/94/web/2016/04/Bacteria-separate-rare-earths.html?utm_source=Newsletter&utm_medium=Newsletter&utm_campaign=CEN 
Kapak Resmi: en.wikipedia.org