Paloja puhdasta kuparia

Bakteerit muuntavat myrkkyjätteen puhtaaksi kupariksi

Brasilian maaperästä on löytynyt bakteereja, jotka pystyvät eristämään myrkyistä kuparia ja tulevaisuudessa tuottamaan raaka-ainetta älypuhelimien johtimiin.

Brasilian maaperästä on löytynyt bakteereja, jotka pystyvät eristämään myrkyistä kuparia ja tulevaisuudessa tuottamaan raaka-ainetta älypuhelimien johtimiin.

Shutterstock

Brasilialaiset kaivostyöläiset ovat saaneet uuden kollegan, joka ei vie tilaa juuri lainkaan mutta jonka työpanos voi osoittautua merkittäväksi. Pieni uurastaja on Bacillus-sukuun kuuluva bakteeri.

Uusi havainto osoittaa, että mikrobit pystyvät erinomaisesti etsimään kupariatomeja ja samalla puhdistamaan ympäristöä saasteista.

Jos niiden kyvyt voidaan valjastaa suuremman mittaluokan hankkeisiin, ne pystyvät hyvinkin tekemään selvää jälkeä jätebisneksessä.

Tuotannon kemia luo myrkkykuparia

Kuparia käytetään lähes kaikessa elektroniikassa, aurinkokennoissa ja esimerkiksi sairaaloiden ovenkahvojen ja ilmastointilaitteiden antibakteerisissa pinnoitteissa.

Kun kuparia tuotetaan malmista, malmia sekoitetaan rikkihappoliuokseen. Metalli reagoi rikin kanssa, ja sitä erotetaan myöhemmin rikistä johtamalla nesteeseen sähköä.

Avokaivos, josta saadaan kuparia

90 prosenttia kuparista saadaan avokaivoksista, jotka ovat isoja maaperään tehtyä kuoppia. Malmi jauhetaan ja käsitellään kemikaaleilla.

© Shutterstock

Prosessissa syntyy kuparia, joka on ionisoitunutta eli positiivisesti varautunutta. Tässä tilassa kupari on ympäristömyrkky ja se voi aiheuttaa ihmisille niin päänsärkyä kuin maksan tai munuaisten vajaatoimintaakin tai jopa kuoleman.

Puhtaan lopputuotteen saamiseksi on vielä käytettävä aikaa ja energiaa positiivisen varauksen poistamiseen.

Yhdysvaltalaiset tutkijat etsivät keinoa päästä eroon myrkyllisestä prosessista. He lisäsivät brasilialaisen kuparikaivoksen bakteereja pulloihin, joissa oli kuparisulfaattia, ja havaitsivat, että Bacillus-bakteerit sitoivat itseensä kuparia proteiinilla samaan tapaan kuin ihmiselimistö sitoo rautaa.

Bakteereja käytettäessä ei ollut tarpeen ionisoida kuparia, joka pysyi siten vaarattomana ihmisille.

Bakteeri voi tuottaa kuparia

Bakteerit voivat elää kaivostoiminnassa käytetyillä rikkihappoyhdisteillä ja samalla kerätä itseensä kupariatomeja.

© Louise H. Gracioso

Bakteerit muuntavat myrkyn kullaksi

Bakteereja ei käytetä kaivostoiminnassa suinkaan ensimmäistä kertaa metallien tuottamiseen. Aiemmin niiden ei ole kuitenkaan havaittu saaneen aikaan monella tapaa näin puhdasta lopputuotetta.

Pulloon lisätyt bakteerit keräsivät jopa 13 000 atomia niin sanottua monoatomista kuparia, jonka tuottaminen on tavallisesti kallista ja mutkikasta.

Siten kuparibakteerit olivat tehokkaampia kuin muut bakteerilajit, jotka tuottavat epäpuhtaampia alkuainesaostumia.

Menetelmää voidaan käyttää vaihtoehtona esimerkiksi perinteisessä kaivostoiminnassa kuparintuotantoprosessissa syntyvän jätteen puhdistamiseen. Seuraava askel on kehittää paras menetelmä kuparin erottamiseen bakteereista.

Tutkijat toivovat, että vastaavilla bakteereilla voitaisiin saada sama puhdas lopputulos aikaan esimerkiksi kullan tai hopean tuotannossa.