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2012年03月21日

バイオ採鉱---微生物は、どのようにして銅を採掘を支援するか?

BBC Newsは、チリは世界で最も大きな銅の輸出国家である。
さらに、チリは、地球上でレッド・メタルの最大既知の埋蔵量を持っている。

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銅山はチリの乾燥したアンデス山脈の西荒廃した岩の高原アタカマ砂漠(Atacama Desert, a desolate rocky plateau west of the Andes mountains)に点在している。

時々、採鉱列車は乾燥地形を通り抜けていく。

あちこちで、鉱夫がかつては数10年前に生活していたところで、小さな町の廃墟は、焼ける太陽の下の部分に徐々に落ちるそれらの泥小屋がまだ立っている。

金属の輸出は、チリの経済の総計で、すべてのチリ輸出品の約70%までになり、より多くの物にとって不可欠で、銅から、より多くのお金が流れ込み、国は貧困から脱出しようとしている。

金属の需要も絶えず増加している。
銅は栄養剤から宝石まで、電線と電話線から屋根材まで、ほとんどの私たちの生命の中で慣れている。

この金属元素は何百万年も前に起こり、地球の内部で、地質学のプロセスを通じて最後に深い、表面に接近して来た。

それを得るために、通常は掘らなければならない。

その後、鉱石(それを含んでいる岩)から銅を分けるために、砕けて粉になり、次に、暑苦しい熱および有毒化学物質を加えなければならない。

これらの従来の採炭法は非常にエネルギー集約的で、高価であった。
また、等級と呼ばれる単に銅の濃度が、実際にその抽出に多くのお金を使う価値があると推測されるサイト上で使用される。

しかし、人々が地球の鉱物を何世紀も捜し求めているとともに、高度の銅サイトは不足するようになった。

過去に、レッド・メタルは銅を30%も含んでいた。

今、多数は、1%から1.8%の等級になっている。

しかし、鉱山が高品位鉱を含むと推測される場合さえ、穴から出て来る資料の大部分は1%未満の等級であり、もし、ミニ鉱夫(微生物)が支援しなければ、不用のものとして通常廃棄されてきた。

日本の会社Nippon Metals and Miningとチリの国有の企業で、最大の銅鉱会社Codelcoが共同で、バイオテクノロジー・ベンチャーとして、バイオシグマ(Biosigma)をサンティアゴの郊外でセットアップした。

それは、世界中のわずかに1握りのbiominingする会社のうちの1社である。

主な研究所では、白衣とゴーグル中の化学者および生物学者はフラスコからチューブまで多彩な液体を転送するのに忙しく、猛威をふるう火を備えた開いたオーブンの前に特有のテストを行なっている。

フラスコ、チューブ、コンテナーおよび巨大なタンクはすべて微生物でいっぱいになっている。

Acidithiobacillus ferrooxidansとThiobacillus ferooxidansバクテリア、銅のリカバリレートを改善し、かつ運転費用を下げるために、鉱物を分類する会社によって利用されている。

Biosigmaの最高経営責任者リカード・バディージャ(Ricardo Badilla, chief executive of Biosigma)は、
「私たちは、従来の採掘法が単にこの場合、捨てられ、低級な材料に使用されないことを知っています。したがって、それらから銅を取り出すただ一つの方法は新しい知識およびバイオ技術キャパシティーの使用によります。」と言っている。

バクテリアの使用は、単に60%の代わりに、穴鉱山で金属の合計の90%も抽出することに帰着する場合がある、と彼が付け加えた。

昔のように天然の物を掘り出して終わりのような時代は終わった。

しかし、こんなところでも日本人はがんばっている!
日本人?
実に不思議な響きである。

しかし、微生物は、どのようにして岩から銅になるのを支援することができるか。

Biosigmaの研究開発管理者ピラル・パッダー(Pilar Paddar)が激しく震動するフラスコを備えた不思議に見える装置を過ぎて歩くとともに、彼女は成功の鍵がサイトの採掘で当然存在する微生物を使用していると言った。

「これらのバクテリアはそれらの仕事をするために、何もほとんど必要としません。それらは空気および主として酸素と二酸化炭素(CO2)を使用し、エネルギー源として鉱物自体を使用します。」と彼女が言った。

バイオ採鉱研究所のプロセスを促進するために、科学者はbioleachingを使用している。

鉱石は酸に入れられる。
次に、研究者は、液体の形式で、それが岩と遊離銅に分解するように変更するバクテリアを導入している。

また、特別の電気化学過程の後、それは、私たちが非常に依存する産業応用の中で使用することができる固体の金属に変えられる。

日本人の科学力は凄い!

これまで、鉱山と言えば体力勝負の空間であった。
「将来の採鉱」を「biomining」と呼び出した。

体力と頭脳の合体!

確かに、それは従来の採鉱よりはるかに安く、より効率がよい。
ずっと少数のCO2および炭素排出になる。
また、水足跡は従来技術を使用するより低い。

更に、従来の採鉱の中で使用される有毒化学物質は、環境に非常に有害になり、事故が以前に多く起こった。

バイオ採鉱の場合には、バクテリアが、サイトをとにかく採掘することで自然に発生しており病原性はない。

バイオ採鉱は、南アフリカ、ブラジルおよびオーストラリアを含むいくつかの国々で既に使用されている。

全体として、現在では、世界の銅の生産の約20%はbioleachingから来ている。

それは銅に制限されていない。

微生物も金とウラニウムを抽出するために使用されている。

バクテリアが金鉱を掘り、ウランを掘り出す!

また、バイオ採鉱の他の適用もある。
科学者は、採鉱廃棄物の中に残された腐食する酸性の汚染をきれいにするために微生物を使用することに取り組んでいる。

しかし、チリの外務省のエネルギー、科学、技術および革新のための管理者ガブリエル・ロドリゲス(Gabriel Rodriguez)は、技術的要求が発展するのを支援すると言った。

「その仕事をするための十分な微生物はまだいません。したがって、より多くの研究を行う必要があります」と彼は言った。

そのうち、世界中、どこにでも金があり、バクテリアが集めてくれ、採集する時代になりそうである。

問題は、どの金属のために、どのバクテリアが有効かと言うことになる。

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