Gluconobacter oxydans este o bacterie care produce acizi organici capabili să dizolve minerale, iar cercetătorii de la Cornell au modificat-o genetic pentru a intensifica acest proces. Într-un studiu publicat la 5 august în Scientific Reports, echipa a constatat că tulpina obținută accelerează alterarea mineralelor ultramafice bogate în magneziu și fier. Experimentele au eliberat nichel și cobalt, folosite la fabricarea bateriilor, și au dus la formarea oxalatului de magneziu, un mineral analizat drept posibil mijloc de stocare a carbonului.
- Bacteria modificată a extras până la 75% din magneziul probelor de olivină în 15 zile.
- Contactul direct dintre microorganisme și suprafața mineralelor a accelerat dizolvarea față de folosirea exclusivă a produșilor acizi.
- Experimentele au fost realizate în recipiente de laborator, la temperatura camerei și în condiții de pH scăzut.
- Cercetătorii consideră sterilul minier ultramafic o posibilă bază pentru testarea ulterioară a metodei.
Bacteria prelungește reacțiile care descompun roca
Alterarea rocilor silicatice este un proces natural prin care dioxidul de carbon poate fi scos din atmosferă. Pe măsură ce apa dizolvă minerale precum olivina, magneziul eliberat poate reacționa cu CO₂ și poate ajunge în minerale stabile care conțin carbon. În natură, însă, transformarea se desfășoară lent.
Abordarea echipei Cornell nu încearcă să creeze o reacție complet nouă, ci să grăbească biologic un mecanism existent. Buz Barstow, profesor asociat de inginerie biologică și de mediu, a coordonat modificarea tulpinii, iar echipa profesorului Esteban Gazel a analizat procesele geochimice.
Cercetătorii au comparat acțiunea directă a bacteriei cu cea a unor acizi organici sintetici și cu o soluție fără celule, care conținea numai acizii și ceilalți compuși produși de microorganism. Prezența bacteriilor pe suprafața mineralelor a mărit rata de dizolvare.
În probele de olivină, microorganismul modificat a mobilizat până la 75% din magneziu în numai 15 zile și a eliberat, în același timp, nichel și cobalt.
Datele indică faptul că bacteria a favorizat oxidarea fierului din minerale. Astfel, microorganismele au putut continua să producă acid și să susțină mai mult timp procesul de alterare.
Oxalatul de magneziu poate lega mai mult carbon
Un rezultat important a fost apariția oxalatului de magneziu. Potrivit studiului, fiecare atom de magneziu din acest mineral poate lega doi atomi de carbon, ceea ce îi oferă o capacitate teoretică dublă față de magnezit, mineralul analizat mai frecvent în proiectele de mineralizare a carbonului.
Combinarea captării carbonului cu recuperarea metalelor ar putea oferi valoare economică unui proces care, separat, ar presupune doar costurile tratării materialului și stocării CO₂.
Pentru industria bateriilor, aceasta ar însemna posibilitatea valorificării unor surse neconvenționale de nichel și cobalt. Pentru consumatorii europeni, inclusiv cei din România, relevanța ține de lanțurile internaționale de aprovizionare ale vehiculelor electrice: orice metodă care ar recupera materii prime din deșeuri miniere ar putea diversifica sursele folosite de producători. Studiul nu demonstrează însă că procedeul este deja viabil comercial.
Sterilul minier ar putea deveni terenul următoarelor teste
Autorii indică sterilul rezultat din exploatarea rocilor ultramafice drept o posibilă aplicație. Acest material este deja mărunțit, ceea ce îl face mai potrivit pentru alterare accelerată decât roca masivă și ar putea permite recuperarea metalelor rămase.
Deocamdată, rezultatele provin exclusiv din experimente în recipiente de laborator. Înaintea extinderii tehnologiei, cercetătorii trebuie să crească proporția magneziului transformat în oxalat, să găsească materii prime mai ieftine pentru cultivarea bacteriilor și să stabilească stabilitatea pe termen lung a mineralului rezultat. Această ultimă verificare este esențială: o metodă de captare poate fi considerată durabilă numai dacă forma în care este fixat carbonul rămâne stabilă.
Lucrarea a fost condusă de Jacob D. Klug, cercetător postdoctoral în Departamentul de Științe ale Pământului și Atmosferei de la Cornell, și a fost publicată în 2026 cu titlul Bioleaching of Olivine and Enstatite With Formation of Mg-Oxalate Mediated by Engineered Gluconobacter Oxydans.
Credeți că recuperarea metalelor pentru baterii poate face viabile economic tehnologiile de mineralizare a carbonului?
