Эксперименты на МКС выявили способность некоторых бактерий извлекать редкоземельные элементы из горных пород даже в условиях микрогравитации.
Деятельность некоторых микроорганизмов на Земле способствует накоплению редкоземельных элементов. Эти металлы крайне важны для современной микроэлектроники, но в земной коре встречаются очень редко. Это затрудняет их добычу, создает серьёзные экологические проблемы и делает стоимость высочайшей. В связи с этим учёные разрабатывают технологии биологической выработки таких ресурсов — биомайнинга».
Этот метод сокращает зависимость от агрессивных реагентов, применяемых при химическом извлечении редкоземельных элементов: микроорганизмы сами улавливают и накапливают элементы. В перспективе такие технологии смогут добывать Такие металлы можно обнаружить даже на астероидах и других космических объектах. Это подтвердили недавние эксперименты на Международной Космической Станции, результаты которых опубликованы в… статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
Микрогравитация может повлиять на перемешивание и оседание клеток, затруднить приток питательных веществ и отток продуктов жизнедеятельности. Из-за этого часто наблюдается негативное влияние на рост и развитие бактерий. Чтобы проверить ее воздействие на процессы биомайнинга, Чарльз Кокелл и его коллеги из Эдинбургского университета провели эксперименты в рамках проекта ESA BioRock.
На МКС доставили бактерии Sphingomonas desiccabilis, Bacillus subtilis и Cupriavidus metalliduransПредполагалось извлекать редкоземельные металлы из образцов базальта, которые помещали в биореактор KUBIK. В нём регулируется не только температура, но и «сила тяжести»: центрифуга раскручивает среду с заданной скоростью, что позволяет имитировать разную гравитацию.
В ходе экспериментов специалисты оценили эффективность работы трёх разновидностей бактерий при воздействии земного, марсианского тяготения и микрогравитации, свойственной станции МКС. B. subtilis и C. metallidurans Не трудились в обстановках, кроме земных. S. desiccabilis Доказано, что способны добывать ценные металлы из базальта при разных уровнях гравитации, извлекая около 70 процентов содержащегося в нём церия и неодима.
Авторы связывают такие «суперсилы» S. desiccabilis Эти микробы вырабатывают большое количество длинноцепочечных полисахаридов, способных связывать редкоземельные металлы. Возможно, другие бактерии будут производить избыток таких полимеров в определенных стрессовых условиях, но это требует дальнейших экспериментов.
Тем не менее полученные результаты показывают, что определенные виды бактерий могут использоваться для «космического биомайнинга». Пока добывать эти элементы за пределами Земли экономически нецелесообразно, но потенциально “биомайнинг” позволит работать в космосе на самообеспечении. сказал Например, возможно использование роботов или удалённого управления для извлечения ресурсов с Луны. Океане Бурь, богатом редкоземельными элементами».