銅是使用最廣泛的金屬之一,但將它的提煉過程需要耗費(fèi)大量能源,而且需要進(jìn)行嚴(yán)格的化學(xué)處理,大量的污染也在所難免。但現(xiàn)在,美國休斯頓大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn),有一種細(xì)菌可以自然地將有毒的銅離子轉(zhuǎn)化為金屬銅。
無論在我們看來,一個環(huán)境多么不適宜居住,某種形式的生命都有可能找到在那里繁衍的方法。銅礦就是一個這樣的例子:銅礦可能是有毒的,但人們發(fā)現(xiàn)某些種類的細(xì)菌卻可以生活在那里。在這項(xiàng)新研究中,研究人員調(diào)查了它們在這些礦井中的實(shí)際表現(xiàn)。
利用電子顯微鏡,該團(tuán)隊(duì)檢測了從巴西一座銅礦中分離出來的一種芽孢桿菌。他們發(fā)現(xiàn),這種細(xì)菌能夠通過將有毒的硫酸銅離子轉(zhuǎn)化為一種穩(wěn)定的、單原子形式的零價銅。這就是人們最熟悉的金屬銅。
該研究的合著者Debora Rodrigues表示:“這種微生物利用一種獨(dú)特的生物途徑,其蛋白質(zhì)陣列能夠提取銅(II)(Cu2+)并將其轉(zhuǎn)化為單原子的零價銅(Cu0)。這些微生物的目標(biāo)是通過將離子銅轉(zhuǎn)化為單原子銅,為自己創(chuàng)造一個毒性較小的環(huán)境,但同時它們也制造出對我們有益的東西。”
這個發(fā)現(xiàn)特別有趣,因?yàn)槿祟愖约旱倪@種物質(zhì)轉(zhuǎn)換的工業(yè)過程是相當(dāng)不環(huán)保的,需要有毒的溶劑并產(chǎn)生危險(xiǎn)的氣體,如二氧化硫。產(chǎn)生廢料且費(fèi)事費(fèi)力,總而言之代價很昂貴。
研究人員指出,“就化學(xué)反應(yīng)而言,這是極難完成的。通常情況下,為了生產(chǎn)任何元素的單原子,都需要使用苛刻的化學(xué)品。這種細(xì)菌正在非常自然地創(chuàng)造它,這是非常令人印象深刻的。”
研究小組說,利用細(xì)菌將銅轉(zhuǎn)化為可使用的物質(zhì),最終會更安全、更有效,而且它們可以讓人們從礦山廢物流中提取有價值的材料,例如酸性礦山排水道。其他物種可能也有類似的功能,畢竟,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)其他細(xì)菌可以將有毒金屬轉(zhuǎn)化為微小的金塊。
然而,和往常一樣,有一個問題是這個過程在多大程度上可用于工業(yè)用途。該項(xiàng)研究的下一步將是調(diào)查這種方法的可行性,并繼續(xù)從細(xì)菌中獲取銅。