Una bacteria presente en los robles podría ayudar a simplificar el complejo y contaminante procesado de tierras raras

 

Publicado originalmente por Jeremy Hsu, el 31 de mayo de 2023

Una bacteria que se encuentra en los brotes de roble inglés puede ayudar a procesar tierras raras de forma industrial. Las tierras raras se usan en la fabricación de automóviles eléctricos y turbinas eólicas.

Los brotes de roble contienen una bacteria útil para separar elementos de tierras raras. Getty Images/Anna Hedderly

Una proteína bacteriana que se encuentra en los brotes de roble inglés podría usarse para procesar de manera más eficiente los elementos de tierras raras necesarios para diferentes tecnologías.

Los elementos de tierras raras se utilizan en productos como pantallas de teléfonos inteligentes y televisores, motores de vehículos eléctricos y turbinas eólicas. Los depósitos naturales de estos elementos se pueden encontrar y extraer en varios países. Pero las instalaciones necesarias para su procesado industrial utilizan un método intensivo en energía que generalmente requiere cientos de pasos y utiliza muchos productos químicos tóxicos, algo que podría simplificarse a través de los atajos naturales proporcionados por una cierta clase de bacterias.

José Cotruvo Jr. de la Universidad Estatal de Pensilvania y sus colegas descubrieron que la bacteria Hansschlegelia quercus contiene una proteína que puede ayudar a diferenciar entre los tipos de elementos de tierras raras más ligeros y más pesados de elementos. Aislaron la bacteria de los brotes de roble inglés mientras examinaban cientos de tales proteínas bacterianas, basándose en una investigación previa propia que mostraba cómo las proteínas que se encuentran en la clase de bacterias metrolíficas pueden ayudar a separar los elementos de tierras raras de los elementos no raros.

El equipo descubrió que, si la proteína bacteriana se une a un elemento de tierras raras más ligero, es más probable que también se una a otra unidad de sí misma. Si la proteína se une a un elemento de tierras raras más pesado, es más probable que permanezca sola.

Este descubrimiento permitió a los investigadores mostrar cómo la proteína puede ayudar a separar el neodimio y el disprosio, dos elementos de tierras raras ligero y pesado, respectivamente, que se utilizan en imanes permanentes, en un solo paso químico a temperatura ambiente sin depender de productos químicos tóxicos.

El enfoque podría ayudar a procesar elementos de tierras raras que se han extraído del suelo o que se están recuperando de productos tecnológicos reciclados.

El trabajo sigue un enfoque de "prueba de concepto" y aún habrá de afrontar desafíos significativos para poder procesar elementos de tierras raras a escala industrial, dice Jason Love de  la Universidad de Edimburgo en el Reino Unido. "Un problema importante con el enfoque bioquímico es 'fabricar' suficiente proteína para poder llevar a cabo estas separaciones a escala".

Referencia de la revista:
Nature DOI: 10.1038/s41586-023-05945-5 

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