Uranyumla kirlenmiş suyun tipik temizliği maliyetli, genellikle zehirli ve yavaş bir süreçtir. Çin’deki bilim insanları, “kendini yenileyen bakteri-mineral biyohibrid sistemi” kullanarak su kirliliğini temizlemenin yeni bir yolunu keşfettiler.
Güneybatı Bilim ve Teknoloji Üniversitesi tarafından tasarlanan bu ışık toplama sistemi, uranyumla kirlenmiş suyun temizliğini hızlandırmak için güneş hücresi gibi çalışıyor. Biyoremediasyon alanında, yeni teknoloji, genellikle mikrobiyal uranyum temizliğini sınırlayan yavaş elektron transfer hızını ele alıyor. Gerçek maden atık suyunda, biyohibrid sistem %94 oranında uranyum uzaklaştırma sağladı.
Biyohibrid sistem uranyum temizliğinde önemli bir rol üstleniyor
Yazarlar basın bülteninde: “Bu çalışmanın önemi, mineral malzemeleri bakterilerle karıştırmakla kalmayıp, yerinde biyosentez yoluyla yakından entegre ve sinerjik bir ‘yaşam-yaşam dışı’ kompozit oluşturmasında yatmaktadır” diye açıkladılar.
Nükleer santrallere ve diğer özel endüstrilere yakıt sağlamak için uranyum, yerden çıkarılır ve konsantre bir forma rafine edilir. Madencilikten sonra, uranyum kalıntılarını temizlemek sıradan bir iş değildir. Hem tehlikeli bir ağır metaldir hem de sürekli bir radyolojik risktir. Uranyum temizliğine yönelik kimyasal yaklaşımlar genellikle pahalı ve çevresel açıdan risklidir ve biyolojik alternatifler, mikrobiyal elektron transferinin doğası gereği yavaş hızıyla sınırlıdır. Bu nedenle, uzmanlar daha verimli ve sürdürülebilir alternatifler arıyorlar.
Bu zorluğun üstesinden gelmek için araştırmacılar, elektron akışını hızlandırmak için ışık toplayan nanopartiküller kullanan yeni bir bakteri ve mineral biyohibridi geliştirdiler. Bu yaklaşım, sürdürülebilir uranyum iyileştirme için yeni bir standart belirleyen kendi kendini yenileyen bir sistem ortaya koymaktadır. Bu teknolojinin merkezinde, ağır metalleri işleme yeteneğiyle zaten bilinen bir bakteri olan Shewanella putrefaciens yer almaktadır. En büyük başarı, bu bakterileri doğrudan yüzeylerinde yoğun, koruyucu bir demir sülfür nanopartikül kabuğu oluşturmaya teşvik etmekti. Bu yerinde büyüme, biyolojik aktiviteyi mineral bazlı enerji dönüşümüyle uyumlu hale getiren, sıkıca entegre edilmiş bir “biyohibrid” oluşturuyor.