پروتئین‌ها به کمک لیتیوم می‌آیند؛ طرح ۶٫۲ میلیون پوندی بریتانیا برای استخراج پاک‌تر

به گزارش شبکه اطلاع‌رسانی طلا و ارز و به نقل از ماینینگ، دانشگاه بیرمنگام بریتانیا پروژه‌ای ۳ ساله به ارزش ۶٫۲ میلیون پوند (۸٫۲ میلیون دلار) را آغاز کرده است. هدف این پروژه ساخت غشاهای پروتئینی برای استخراج دقیق‌تر و کم‌مصرف‌تر لیتیوم است. لیتیوم ماده اصلی باتری خودروهای برقی و تلفن‌های همراه است. هر تغییر در هزینه تولید آن، بر قیمت این کالاها اثر می‌گذارد.

بودجه طرح را آژانس پژوهش و نوآوری پیشرفته بریتانیا موسوم به «آریا» تأمین می‌کند. تمرکز نخست پروژه بر یکی از دشوارترین مراحل «استخراج مستقیم لیتیوم» است. در این روش، لیتیوم به‌جای معدن‌کاری سنتی، مستقیم از آب‌های شور جدا می‌شود. چالش اصلی، جداسازی لیتیوم از سدیم برای رسیدن به خلوص لازم در ساخت باتری است.

چرا جداسازی لیتیوم از سدیم دشوار است؟

یون‌های لیتیوم و سدیم رفتار شیمیایی بسیار مشابهی دارند. به همین دلیل، عبوردادن یکی و نگه‌داشتن دیگری به فیلتری بسیار دقیق نیاز دارد. پژوهشگران برای این کار از پروتئین‌هایی به نام «اس‌لِیِر» استفاده می‌کنند. این پروتئین‌ها در سطح بسیاری از میکروارگانیسم‌ها خودبه‌خود شبکه‌ای دوبعدی و منظم می‌سازند.

دکتر دومینیک کوبیکی، مدیر پروژه، می‌گوید زیست‌شناسی مواد منظمی با دقتی می‌سازد که روش‌های تولید فعلی به‌سختی به آن می‌رسند. به گفته او، هدف ساخت غشاهایی با منافذ یکنواخت و برنامه‌پذیر است. پروفسور تیم نولز، مدیر همکار پروژه، نیز از ترکیب طراحی رایانه‌ای، زیست‌شناسی ساختاری و آزمون‌های تجربی برای بازطراحی این پروتئین‌ها خبر داد.

این کنسرسیوم، یعنی ائتلافی از نهادهای پژوهشی و صنعتی، شامل دانشگاه استون و ۳ شریک صنعتی است. شرکت «فولد۹» طراحی پروتئین را با کمک هوش مصنوعی انجام می‌دهد. شرکت بریتانیایی «ایوو» ساخت، افزایش مقیاس و آزمایش غشاها را بر عهده دارد. شرکت «ادپتیو بایو» نیز هزاران نسخه پروتئینی را با غربالگری سریع ارزیابی می‌کند.

آزمون اصلی: از آزمایشگاه تا صنعت

پروفسور اوون توماس از دانشگاه بیرمنگام، چالش کلیدی را تبدیل کنترل مولکولی به غشاهایی در مقیاس صنعتی می‌داند. پرسش اصلی تولیدکنندگان لیتیوم نیز همین است. این غشاها باید بیرون از آزمایشگاه عملکردی پایدار، دوام کافی و امکان تولید انبوه داشته باشند.

این فناوری در صورت موفقیت می‌تواند در بازیابی مواد معدنی حیاتی، تصفیه آب و صنایع دارویی نیز به کار رود. پروژه بخشی از برنامه «سازندگان جهانی» آریاست که پروتئین‌ها را قطعات برنامه‌پذیر ساخت مواد می‌داند. با این حال، طرح هنوز در مرحله پژوهش است و تا کاربرد تجاری فاصله دارد.