Bakteriálne lúhovanie ako zelená cesta k získavaniu kritických surovín
Antimón a meď patria medzi kritické suroviny, pri ktorých sa Európska únia snaží zabezpečiť ich lepšiu dostupnosť. V prípade antimónu je 100 % závislá od jeho dovozu, pričom hlavným svetovým producentom je Čína (56 % ťažby). Antimón sa považuje za surovinu, ktorá podporuje prechod na zelenú ekonomiku. V súčasnosti však nachádza uplatnenie aj v inovatívnych aplikáciách na hromadné ukladanie energie - napríklad v soľných batériách, ktoré umožňujú akumuláciu elektriny z obnoviteľných zdrojov. Meď má zas kľúčové využitie v elektroenergetickej infraštruktúre a elektronike.
Vedci a vedkyne z Ústavu geotechniky SAV, v. v. i., predstavujú projekt Bio4Sb, ktorého cieľom je získavanie antimónu a medi z primárnych zdrojov pomocou pokročilých biotechnologických metód s ohľadom na environmentálne prostredie.
„Proces je založený na optimalizácii biologického lúhovania tetraedritového koncentrátu špeciálnymi baktériami pri teplote okolia, čo predstavuje environmentálne menej náročný a zároveň energeticky efektívny spôsob získavania kovov v porovnaní s konvenčnými spôsobmi separácie minerálov a chemického spracovania. Hlavnou prednosťou tohto environmentálneho prístupu je, že prepája tri vedecké oblasti, a to geochémiu, metagenomiku a biohydrometalurgiu,“ uviedla riešiteľka projektu Dr. Lenka Hagarová z Oddelenia minerálnych biotechnológií Ústavu geotechniky SAV, v. v. i.
Tetraedrit patrí medzi komplexné sulfidické minerály s vysokým obsahom medi, antimónu a relatívne vysokým obsahom striebra. Významným zdrojom tohto prírodného minerálu je baňa Mária (žila Strieborná), ktorá sa nachádza v Rožňave, z ktorej drenážna voda odteká priamo do rieky Slaná.
„Prvé metagenomické analýzy banskej vody ukázali, že vo vzorkách dominujú železo-oxidujúce baktérie. Tieto mikroorganizmy majú schopnosť urýchľovať rozpúšťanie sulfidických minerálov, a preto sa dajú využiť pri biolúhovaní tetraedritu. Laboratórne testy s baktériami zo zbierkových kultúr potvrdili, že takýmto spôsobom možno získať viac ako 80 % medi. Antimón sa pritom buď vyzráža vo forme sekundárnych minerálov, alebo sa uvoľní do roztoku, kde sa dosahuje približne 13 % výťažnosť. Aktivitu pri biolúhovaní už potvrdili aj prvé experimenty s bakteriálnymi kultúrami, ktoré sa podarilo izolovať priamo z banskej vody,” vysvetlila Dr. Hagarová.
Podrobnejšie informácie:
Projekt Bio4Sb s názvom Získavanie antimónu biolúhovaním tetraedritu ako primárneho zdroja kritických surovín (angl. Antimony recovery by bioleaching of tetrahedrite as a primary source of CRM) patrí do skupiny projektov z Plánu obnovy a odolnosti Slovenskej republiky v rámci mechanizmu NextGenerationEU, ktoré v minulom roku získal Ústav geotechniky SAV, v. v. i.
Odštartoval v auguste 2024 a jeho realizácia je naplánovaná na dva roky. Výskum smeruje k tomu, aby bolo možné antimón a meď získavať šetrnejšie, s nižšou spotrebou energie a bez toxických vedľajších produktov. Projekt Bio4Sb tak priamo podporuje priority Európskej únie v oblasti zabezpečenia dodávok kritických surovín a rozvoja udržateľných technológií.
Viac podrobností o výsledkoch výskumu je možné nájsť na webovej stránke alebo v článku Bioleaching of Tetrahedrite by Iron- and Sulfur-Oxidizing Bacteria, ktorý bol publikovaný v časopise Journal of Sustainable Metallurgy. Zároveň bol na publikovanie akceptovaný ďalší článok zameraný na mikrobiologické hodnotenie banskej vody pomocou metagenomických analýz, ktorý vyjde v prestížnom časopise Frontiers in Microbiology.
Spracovala: Monika Tináková
Foto: Lenka Hagarová, Ústav geotechniky SAV, v. v. i.