Brasilianska gruvarbetare har fått en ny kollega som inte tar speciellt mycket plats men kan ha enormt stor betydelse för framtiden. Det handlar om en bakterie av släktet bacillus.
En ny upptäckt visar att mikroberna är experter på att gräva fram atomer av ren koppar, samtidigt som deras utgrävningsarbete eliminerar miljöföroreningar.
Om kapaciteten kan skalas upp kommer bakterierna kunna städa upp i en smutsig bransch.
Farlig kemi skapar giftig koppar
Koppar används i nästan all slags elektronik, i solceller och på antibakteriella ytor – exempelvis i dörrhandtag på sjukhus och i luftkonditionering.
När det guldbruna grundämnet ska utvinnas ur malmen i jorden dränks det i en lösning av svavelsyra. Metallen ingår i en reaktion med svavlet, som sedan kan brytas igen genom att ström leds till vätskan.
90 procent av all koppar utvinns ur öppna gruvor som är stora hål i marken. Därefter krossas stenarna och behandlas med kemikalier.
Slutprodukten är joniserad (positivt laddad) koppar. I det tillståndet är koppar ett miljögift och kan leda till allt från huvudvärk och illamående till lever- och njursvikt hos oss människor – och i värsta fall leda till döden.
För att få fram en ren slutprodukt behövs det ytterligare resurser för att ta bort den positiva laddningen.
Amerikanska forskare letade efter ett sätt att komma runt den toxiska processen och testade att tillsätta lokala bakterier från en koppargruva i Brasilien i flaskor med kopparsulfat. Forskarna upptäckte att bacillerna absorberade koppar med hjälp av ett protein som absorberar järn hos människor.
Processen innebär att bacillerna undanröjer behovet av jonisering av koppar, vilket då gör att det förblir ofarligt för människor.
Bakterierna kan leva av de tillsatta svavelföreningarna från gruvdriften, samtidigt som kopparatomerna ackumuleras i organismen.
Bakterier förvandlar gift till guld
Det är inte första gången bakterier får arbeta för att utvinna metaller från gruvdrift. Forskarna har dock aldrig tidigare fått fram en så pass ren slutprodukt efter mikrobernas saneringsarbete.
Bakterierna i en flaska producerade upp till 13 000 atomer av så kallad monoatomär koppar, vilket vanligtvis både är dyrt och omfattande att producera.
Således är kopparbakterierna mer effektiva än andra bakteriearter som producerar större mängder orena klumpar av de grundämnen som de gräver fram.
Metoden kan användas både som ett alternativ till viktiga led inom traditionell gruvdrift och för att rena avfallet från kopparproduktion. Forskarnas nästa utmaning blir att identifiera de bästa metoderna för att utvinna kopparen ur bakterierna.
Därefter hoppas forskarna också att liknande bakterier ska kunna användas för att utföra samma knep med exempelvis guld och silver.