Biomining
બાયોમાઇનિંગ એ અયસ્ક અને અન્ય નક્કર પદાર્થોમાંથી ધાતુઓ કાઢવાની તકનીક છે જે સામાન્ય રીતે પ્રોકેરીયોટ્સ, ફૂગ અથવા છોડ (ફાયટોઇક્સ્ટ્રેક્શન જેને ફાયટોમાઇનિંગ અથવા બાયોમાઇનિંગ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) નો ઉપયોગ કરે છે. આ સજીવો વિવિધ કાર્બનિક સંયોજનોનું સ્ત્રાવ કરે છે જે પર્યાવરણમાંથી ધાતુઓને ચીલેટ કરે છે અને તેને કોષમાં પાછા લાવે છે જ્યાં તેઓ સામાન્ય રીતે ઇલેક્ટ્રોનનું સંકલન કરવા માટે વપરાય છે. 1900ના દાયકાના મધ્યમાં શોધ કરવામાં આવી હતી કે સુક્ષ્મસજીવો કોષમાં ધાતુઓનો ઉપયોગ કરે છે. કેટલાક સૂક્ષ્મજીવાણુઓ લોખંડ, તાંબુ, જસત અને સોના જેવી સ્થિર ધાતુઓ તેમજ યુરેનિયમ અને થોરિયમ જેવા અસ્થિર અણુઓનો ઉપયોગ કરી શકે છે. સૂક્ષ્મજીવાણુઓના મોટા કીમોસ્ટેટને તેમના માધ્યમોમાંથી ધાતુઓ બહાર કાઢવા માટે ઉગાડી શકાય છે. સંસ્કૃતિના આ વટો પછી ઘણા વેચાણપાત્ર ધાતુ સંયોજનોમાં રૂપાંતરિત થઈ શકે છે. લાક્ષણિક ખાણકામની સરખામણીમાં બાયોમાઇનિંગ એ પર્યાવરણને અનુકૂળ તકનીક છે. ખાણકામ ઘણા પ્રદૂષકોને મુક્ત કરે છે જ્યારે બાયોમાઇનિંગમાંથી મુક્ત થતા રસાયણો કોઈપણ ચયાપચય અથવા ગેસ છે જે બેક્ટેરિયા સ્ત્રાવ કરે છે. આ જ ખ્યાલનો ઉપયોગ બાયોરેમેડિએશન મોડેલ્સ માટે થઈ શકે છે. ધાતુઓ, તેલ અથવા અન્ય ઝેરી સંયોજનોથી દૂષિત વાતાવરણમાં બેક્ટેરિયાને રસી આપી શકાય છે. કોષમાં ઊર્જા પેદા કરવા માટે બેક્ટેરિયા આ ઝેરી સંયોજનોને શોષીને પર્યાવરણને સાફ કરી શકે છે. બેક્ટેરિયા ધાતુઓ માટે ખાણ કરી શકે છે, તેલના ફેલાવાને સાફ કરી શકે છે, સોનાને શુદ્ધ કરી શકે છે અને ઊર્જા માટે કિરણોત્સર્ગી તત્વોનો ઉપયોગ કરી શકે છે. બાયોમાઇનિંગનો ઇતિહાસ સૌપ્રથમ માન્યતા પ્રાપ્ત બાયોમાઇનિંગ સિસ્ટમ 1951 માં પ્રકાશિત થઈ હતી જ્યારે કેનેથ ટેમ્પલ પીએચડીએ શોધ્યું હતું કે એસિડિથિઓબેસિલસ ફેર્રોક્સિડન્સ આયર્ન, કોપર અને મેગ્નેશિયમ સમૃદ્ધ વાતાવરણમાં ખીલે છે. ટેમ્પલના પ્રયોગમાં, એ. ફેર્રોક્સિડન્સને 2,000 થી 26,000 પીપીએમ લોહ ધરાવતા માધ્યમોમાં રસી આપવામાં આવી હતી. તેમણે શોધ્યું કે બેક્ટેરિયા ઝડપથી વધે છે અને આયર્નની ઊંચી સાંદ્રતામાં વધુ ગતિશીલ હોય છે. બેક્ટેરિયાના વિકાસની આડપેદાશોને કારણે માધ્યમો ખૂબ જ એસિડિક બની ગયા હતા, જેમાં સુક્ષ્મસજીવો હજુ પણ સમૃદ્ધ હતા. કેનેથ ટેમ્પલના પ્રયોગે સાબિત કર્યું કે સુક્ષ્મસજીવોમાં કોષમાં ઉપયોગ માટે ધાતુઓને સમજવા અને લેવા માટેની પદ્ધતિઓ હોય છે. આ શોધ જટિલ આધુનિક બાયોમાઇનિંગ પ્રણાલીઓના વિકાસ તરફ દોરી જાય છે. બાયોમાઇનિંગ એ સુક્ષ્મસજીવો દ્વારા તેમના વિકાસના માધ્યમમાંથી ધાતુઓને બહાર કાઢવા માટેનો ઉપયોગ છે. આ પ્રણાલીઓનો ઉપયોગ બાયોરેમેડિએશન, બાયોહાઇડ્રોમેટાલર્જી અથવા વ્યાપારી ઉપયોગ માટે અયસ્કમાંથી ધાતુઓ કાઢવા માટે પણ થઈ શકે છે. પાછળથી એવું જાણવા મળ્યું હતું કે કેટલીક ફૂગ પણ તેમના વાતાવરણમાંથી ધાતુઓ બહાર કાઢે છે. એવું દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે કેટલાક સુક્ષ્મસજીવોમાં યુરેનિયમ અને થોરિયમ જેવી કિરણોત્સર્ગી ધાતુઓ લેવાની પદ્ધતિ હોય છે. ઝાંખી ઔદ્યોગિક ખનિજ પ્રક્રિયાનો વિકાસ હવે દક્ષિણ આફ્રિકા, બ્રાઝિલ અને ઓસ્ટ્રેલિયા સહિત ઘણા દેશોમાં સ્થાપિત થયો છે. આયર્ન અને સલ્ફર-ઓક્સિડાઇઝિંગ સુક્ષ્મસજીવો ખનિજ સલ્ફાઇડમાંથી અવરોધિત તાંબુ, સોનું અને યુરેનિયમ છોડવા માટે વપરાય છે. ગોલ્ડ-બેરિંગ કોન્સન્ટ્રેટ્સના બાયોઓક્સિડેશન માટેના મોટાભાગના ઔદ્યોગિક પ્લાન્ટ એસિડિથિઓબેસિલસ અથવા લેપ્ટોસ્પિરિલમ ફેર્રોક્સિડન્સ જાતિના મેસોફિલિક બેક્ટેરિયાના મિશ્ર સંવર્ધન સાથે 40 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર સંચાલિત કરવામાં આવ્યા છે. પછીના અભ્યાસોમાં વિસર્જિત આયર્ન-ઘટાડતા આર્કિયા પાયરોકોકસ ફ્યુરિયોસસ અને પાયરોબેક્યુલમ આઇલેન્ડિકમ સોનાના ક્લોરાઇડને અદ્રાવ્ય સોનામાં ઘટાડે છે તેવું દર્શાવવામાં આવ્યું હતું. ખાણની પૂંછડીઓમાંથી તાંબુ બહાર કાઢવા માટે એસિડિથિઓબેસિલસ ફેર્રોક્સિડન્સ જેવા બેક્ટેરિયાનો ઉપયોગ કરવાથી પુનઃપ્રાપ્તિ દરમાં સુધારો થયો છે અને સંચાલન ખર્ચમાં ઘટાડો થયો છે. વધુમાં, તે નીચા ગ્રેડના અયસ્કમાંથી નિષ્કર્ષણની મંજૂરી આપે છે-ઉચ્ચ ગ્રેડના અયસ્કના ઘટાડાને ધ્યાનમાં રાખીને એક મહત્વપૂર્ણ વિચારણા. બાયોટેકનોલોજીમાં ભૂતકાળના પ્રોજેક્ટના કેટલાક ઉદાહરણોમાં મૂળ સ્થાને ખાણકામ કાર્યક્રમ, બાયોડિગ્રેડેશન પદ્ધતિઓ, એસિડ રોક ડ્રેનેજનું નિષ્ક્રિય બાયોરેમેડિએશન અને અયસ્ક અને કોન્સન્ટ્રેટ્સના બાયોલીચિંગનો સમાવેશ થાય છે. આ સંશોધન ઘણીવાર વધુ કાર્યક્ષમતા અને ઉત્પાદકતા અથવા જટિલ સમસ્યાઓના નવીન ઉકેલો માટે તકનીકી અમલીકરણમાં પરિણમે છે. વધારાની ક્ષમતાઓમાં સલ્ફાઇડ સામગ્રીમાંથી ધાતુઓનું બાયોલીચિંગ, ફોસ્ફેટ ઓર બાયોપ્રોસેસિંગ અને દ્રાવણમાંથી ધાતુઓનું બાયોકોન્સન્ટ્રેશન સામેલ છે. તાજેતરમાં તપાસ હેઠળનો એક પ્રોજેક્ટ કોલસાની સફાઈના ઉપયોગોમાં સલ્ફરના ઘટાડા માટે જૈવિક પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ છે. તાંબાના નિષ્કર્ષણમાં થર્મોફિલિક સલ્ફાઇડ-ઓક્સિડાઇઝિંગ આર્કિયાની ક્ષમતાએ સલ્ફાઇડ અયસ્કમાંથી ધાતુઓના કાર્યક્ષમ નિષ્કર્ષણને કારણે રસ આકર્ષિત કર્યો છે જે વિસર્જન માટે પુનરાવર્તિત છે. માઇક્રોબાયલ લીચિંગ ખાસ કરીને તાંબાના અયસ્ક માટે ઉપયોગી છે કારણ કે કોપર સલ્ફેટ, જે કોપર સલ્ફાઇડ અયસ્કના ઓક્સિડેશન દરમિયાન રચાય છે, તે ખૂબ જ પાણીમાં દ્રાવ્ય છે. વિશ્વભરમાં ખાણમાંથી કાઢવામાં આવતા લગભગ 25 ટકા તાંબુ હવે લીચિંગ પ્રક્રિયાઓમાંથી મેળવવામાં આવે છે. એસિડોફિલિક આર્કિયા સલ્ફોલોબસ મેટાલિકસ અને મેટાલોસ્ફેરા સેડુલા 4 ટકા સુધી તાંબુ સહન કરે છે અને ખનિજ બાયોમાઇનિંગ માટે તેનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. પ્રાથમિક રિએક્ટરમાં 40 થી 60 ટકા અને ગૌણ રિએક્ટરમાં 90 ટકાથી વધુ તાંબાનું નિષ્કર્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું, જેમાં કુલ રહેઠાણનો સમય લગભગ 6 દિવસનો હતો. ફેરસ આયન (ફે2 +) નું ફેરિક આયન (ફે3 +) માં ઓક્સિડેશન એ કેટલાક સુક્ષ્મસજીવો માટે ઊર્જા ઉત્પન્ન કરતી પ્રતિક્રિયા છે. માત્ર થોડી માત્રામાં ઊર્જા પ્રાપ્ત થાય છે, તેથી મોટી માત્રામાં (ફે2 +) નું ઓક્સિડાઇઝેશન કરવું પડે છે. વધુમાં, (Fe3 +) H2Oમાં અદ્રાવ્ય અવક્ષેપ બનાવે છે. ઘણા ફે2 + ઓક્સિડાઇઝિંગ સુક્ષ્મસજીવો પણ સલ્ફરનું ઓક્સિડાઇઝેશન કરે છે અને આમ ફરજિયાત એસિડોફાઇલ્સ છે જે એચ2એસઓ4ના ઉત્પાદન દ્વારા પર્યાવરણને વધુ એસિડિફાઈ કરે છે. આ અંશતઃ એ હકીકતને કારણે છે કે તટસ્થ pH પર Fe2 + હવાના સંપર્કમાં ઝડપથી રાસાયણિક રીતે ઓક્સિડાઇઝ થાય છે. આ પરિસ્થિતિઓમાં નોંધપાત્ર વૃદ્ધિને મંજૂરી આપવા માટે પૂરતા પ્રમાણમાં Fe2 + નથી. નીચા pH પર, જોકે, Fe2 + વધુ સ્થિર હોય છે. આ સમજાવે છે કે શા માટે મોટાભાગના ફે2 + ઓક્સિડાઇઝિંગ સુક્ષ્મસજીવો માત્ર એસિડિક વાતાવરણમાં જોવા મળે છે અને ફરજિયાત એસિડોફાઇલ્સ છે. શ્રેષ્ઠ અભ્યાસ કરાયેલ ફે2 + ઓક્સિડાઇઝિંગ બેક્ટેરિયમ એસિડિથિઓબેસિલસ ફેર્રોક્સિડન્સ છે, જે એક એસિડોફિલિક કેમોલિથોટ્રોફ છે. ફે2 + નું માઇક્રોબાયોલોજીકલ ઓક્સિડેશન ખાણોમાં એસિડિક પીએચના વિકાસનું એક મહત્વપૂર્ણ પાસું છે અને તે એક ગંભીર પર્યાવરણીય સમસ્યા છે. જો કે, જ્યારે નિયંત્રિત કરવામાં આવે ત્યારે આ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગી ઉપયોગ પણ કરી શકાય છે. અયસ્ક પાયરાઇટ (FeS2) ધરાવતું સલ્ફર આ પ્રક્રિયાની શરૂઆતમાં છે. પિરાઇટ એક અદ્રાવ્ય સ્ફટિકીય માળખું છે જે કોલસા અને ખનિજ અયસ્કમાં વિપુલ પ્રમાણમાં છે. તે નીચેની પ્રતિક્રિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છેઃ S + FeS → FeS2 સામાન્ય રીતે પિરાઇટ ઓક્સિજનના સંપર્કથી સુરક્ષિત હોય છે અને સુક્ષ્મસજીવો માટે સુલભ નથી. જો કે, ખાણનું શોષણ કર્યા પછી, પિરાઇટને હવા (ઓક્સિજન) ના સંપર્કમાં લાવવામાં આવે છે અને સુક્ષ્મસજીવો અને ઓક્સિડેશન શરૂ થશે. આ ઓક્સિડેશન રાસાયણિક અને માઇક્રોબાયોલોજીકલ રીતે ઉત્પ્રેરિત પ્રક્રિયાઓના સંયોજન પર આધારિત છે. બે ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારનારા આ પ્રક્રિયાને પ્રભાવિત કરી શકે છેઃ O2 અને Fe3 + આયનો. બાદમાં માત્ર એસિડિક પરિસ્થિતિઓમાં (પીએચ <2.5) નોંધપાત્ર માત્રામાં હાજર રહેશે. પ્રથમ ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારનાર તરીકે O2 સાથેની ધીમી રાસાયણિક પ્રક્રિયા પિરાઇટનું ઓક્સિડેશન શરૂ કરશેઃ FeS2 + O2 + H2O → Fe2 + + 2 + 2H + આ પ્રતિક્રિયા પર્યાવરણને એસિડિફાય કરે છે અને Fe2 + ની રચના સ્થિર રહેશે. આવા વાતાવરણમાં એસિડિથિઓબેસિલસ ફેર્રોક્સિડન્સ ઝડપથી વૃદ્ધિ કરી શકશે. વધુ એસિડિફિકેશન પર ફેરોપ્લાઝમા પણ વિકસિત થશે અને વધુ એસિડિફાઈ થશે. માઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિના પરિણામે (ઊર્જા ઉત્પન્ન કરતી પ્રતિક્રિયા): FE2 + → FE3 + આ FE3 + જે નીચા pH પર દ્રાવ્ય રહે છે તે પાઇરાઇટ સાથે સ્વયંભૂ પ્રતિક્રિયા આપે છેઃ FES2 + 14 FE3 + + 8 H2O → 15 FE2 + + 2 + 16 H + ઉત્પાદિત FE2 + નો ફરીથી સુક્ષ્મસજીવો દ્વારા ઉપયોગ કરી શકાય છે અને આમ કાસ્કેડ પ્રતિક્રિયા શરૂ કરવામાં આવશે. પ્રક્રિયા પદ્ધતિઓ ઔદ્યોગિક માઇક્રોબાયલ લીચિંગ પ્રક્રિયામાં જેને લોકપ્રિય રીતે બાયોલીચિંગ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, નીચા ગ્રેડના અયસ્કને મોટા ખૂંટો (લીચ ડમ્પ) માં ફેંકવામાં આવે છે અને પાતળા સલ્ફ્યુરિક એસિડ સોલ્યુશન (પીએચ 2) ખૂંટોમાંથી નીચે વહી જાય છે. ખનિજથી સમૃદ્ધ, ઢગલાના તળિયે બહાર આવતા પ્રવાહીને એકત્રિત કરવામાં આવે છે અને વરસાદ પ્લાન્ટમાં પરિવહન કરવામાં આવે છે જ્યાં ધાતુને પુનઃપ્રાપ્ત કરવામાં આવે છે અને શુદ્ધ કરવામાં આવે છે. પછી પ્રવાહીને ખૂંટોની ટોચ પર પાછું પમ્પ કરવામાં આવે છે અને ચક્રનું પુનરાવર્તન કરવામાં આવે છે. એસિડિથિઓબેસિલસ ફેર્રોક્સિડન્સ એ ફે2 + ને ફે3 + માં ઓક્સિડાઇઝ કરવામાં સક્ષમ છે. ફેરસ આયનોના માઇક્રોબાયલ ઓક્સિડેશન દ્વારા રચાયેલા ફેરિક (ફે3 +) આયનો સાથે તાંબાના અયસ્કનું રાસાયણિક ઓક્સિડેશન (પાયરાઈટના ઓક્સિડેશનમાંથી મેળવેલ). તાંબાના અયસ્કના ઓક્સિડેશન માટે ત્રણ સંભવિત પ્રતિક્રિયાઓ છેઃ Cu2S + O2 + 2H + → CuS + Cu2 + + H2O CuS + 2O2 → Cu2 + + CuS + 8Fe3 + 4H2O → Cu2 + + 8Fe2 + + 8H + તાંબાની ધાતુને પછી સ્ટીલના કેનમાંથી Fe0 નો ઉપયોગ કરીને પુનઃપ્રાપ્ત કરવામાં આવે છેઃ Fe0 + Cu2 + → Cu0 + Fe2 + લીચ ડમ્પની અંદરનું તાપમાન ઘણીવાર માઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિઓના પરિણામે સ્વયંભૂ વધે છે. આમ, થર્મોફિલિક એસિડિયોબેસિલસ પ્રજાતિઓ અને લેપ્ટોસ્પિરિલમ જેવા થર્મોફિલિક આયર્ન-ઓક્સિડાઇઝિંગ કેમોલિથોટ્રોફ્સ અને તેનાથી પણ વધુ ઊંચા તાપમાને થર્મોએસીડોફિલિક આર્કિયોન સલ્ફોલોબસ (મેટાલોસ્ફેરા સેડુલા) 40 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી ઉપરની લીચિંગ પ્રક્રિયામાં મહત્વપૂર્ણ બની શકે છે. તેવી જ રીતે તાંબાની જેમ, એસિડિથિઓબેસિલસ ફેર્રોક્સિડન્સ ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારનાર તરીકે O2 સાથે U4 + થી U6 + માં ઓક્સિડાઇઝ કરી શકે છે. જો કે, સંભવ છે કે યુરેનિયમ લીચિંગ પ્રક્રિયા એ. ટી. સાથે ફે 3 + દ્વારા યુરેનિયમના રાસાયણિક ઓક્સિડેશન પર વધુ આધાર રાખે છે. ફેર્રોઓક્સિડન્સ મુખ્યત્વે ઉપર વર્ણવ્યા મુજબ ફે 2 + થી ફે 3 + ના રિઓક્સિડેશન દ્વારા ફાળો આપે છે. યુ. ઓ. 2 + ફે (એસ. ઓ. 4) 3 → યુ. ઓ. 2. એસ. ઓ. 4 + 2. એફ. ઇ. એસ. ઓ. 4 વર્તમાન તકનીકો સોનું વારંવાર આર્સેનિક અને પાયરાઇટ ધરાવતા ખનિજો સાથે સંકળાયેલ પ્રકૃતિમાં જોવા મળે છે. માઇક્રોબાયલ લીચિંગ પ્રક્રિયામાં એસિડિથિઓબેસિલસ ફેર્રોક્સિડન્સ અને સંબંધીઓ આર્સેનોપાયરાઇટ ખનિજો પર હુમલો કરવા અને દ્રાવ્ય બનાવવા માટે સક્ષમ હોય છે, અને આ પ્રક્રિયામાં, ફસાયેલા સોનાને (એયુ) મુક્ત કરે છેઃ 2 ફીએએસએસ [એયુ] + 7 ઓ2 + 2 એચ2ઓ + એચ2એસઓ4 → ફે (એસ. ઓ. 4) 3 + 2 એચ3એએસઓ4 + [એયુ] બાયોહાઇડ્રોમેટાલર્જી એ બાયોમાઇનિંગમાં એક ઉભરતું વલણ છે જેમાં વ્યાપારી ખાણકામ પ્લાન્ટ સતત હલાવતા ટાંકી રિએક્ટર (એસટીઆર) અને એરલિફ્ટ રિએક્ટર (એએલઆર) અથવા પચુકા પ્રકારનાં ન્યુમેટિક રિએક્ટર (પીઆર) ની ઓછી સાંદ્રતા ધરાવતા ખનિજ સંસાધનોને અસરકારક રીતે બહાર કાઢવા માટે કામ કરે છે. સુક્ષ્મસજીવોના ઉપયોગથી ઔદ્યોગિક ખનિજ પ્રક્રિયાનો વિકાસ હવે દક્ષિણ આફ્રિકા, બ્રાઝિલ અને ઓસ્ટ્રેલિયા સહિતના ઘણા દેશોમાં સ્થાપિત થયો છે. આયર્ન અને સલ્ફર-ઓક્સિડાઇઝિંગ સુક્ષ્મસજીવો ખનિજોમાંથી તાંબુ, સોનું અને યુરેનિયમ છોડવા માટે વપરાય છે. ઓક્સિડેશન દ્વારા સલ્ફર ધાતુમાંથી ઇલેક્ટ્રોન ખેંચવામાં આવે છે અને પછી આયર્ન પર મૂકવામાં આવે છે, જે પ્રક્રિયામાં કોષમાં ઘટાડાના સમકક્ષ ઉત્પન્ન કરે છે. આ આ આંકડામાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે. આ ઘટાડતા સમકક્ષો પછી ઇલેક્ટ્રોન પરિવહન સાંકળ દ્વારા કોષમાં એડેનોસિન ટ્રાઇફોસ્ફેટ ઉત્પન્ન કરે છે. ગોલ્ડ-બેરિંગ કોન્સન્ટ્રેટ્સના બાયોઓક્સિડેશન માટેના મોટાભાગના ઔદ્યોગિક પ્લાન્ટ એસિડિથિઓબેસિલસ અથવા લેપ્ટોસ્પિરિલમ ફેર્રોક્સિડન્સ જાતિના મેસોફિલિક બેક્ટેરિયાના મિશ્ર સંવર્ધન સાથે 40 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર સંચાલિત કરવામાં આવ્યા છે. અન્ય અભ્યાસોમાં આયર્ન ઘટાડતા આર્કિયા પાયરોકોકસ ફ્યુરિયોસસ હાઇડ્રોજન ગેસનું ઉત્પાદન કરે છે જે પછી બળતણ તરીકે ઉપયોગમાં લઈ શકાય છે. ખાણની પૂંછડીઓમાંથી તાંબુ બહાર કાઢવા માટે એસિડિથિઓબેસિલસ ફેર્રોક્સિડન્સ જેવા બેક્ટેરિયાનો ઉપયોગ કરવાથી પુનઃપ્રાપ્તિ દરમાં સુધારો થયો છે અને સંચાલન ખર્ચમાં ઘટાડો થયો છે. વધુમાં, તે નીચા ગ્રેડના અયસ્કમાંથી નિષ્કર્ષણની મંજૂરી આપે છે-ઉચ્ચ ગ્રેડના અયસ્કના ઘટાડાને ધ્યાનમાં રાખીને એક મહત્વપૂર્ણ વિચારણા. એસિડોફિલિક આર્કિયા સલ્ફોલોબસ મેટાલિકસ અને મેટાલોસ્ફેરા સેડુલા 4 ટકા સુધી તાંબુ સહન કરી શકે છે અને ખનિજ બાયોમાઇનિંગ માટે તેનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. પ્રાથમિક રિએક્ટરમાં 40 થી 60 ટકા અને ગૌણ રિએક્ટરમાં 90 ટકાથી વધુ તાંબાનું નિષ્કર્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું, જેમાં કુલ રહેઠાણનો સમય લગભગ 6 દિવસનો હતો. આ તમામ સૂક્ષ્મજીવાણુઓ આ ધાતુઓને ઓક્સિડાઇઝ કરીને ઊર્જા પ્રાપ્ત કરી રહ્યા છે. ઓક્સિડેશનનો અર્થ અણુ અને ઓક્સિજન વચ્ચેના બંધની સંખ્યામાં વધારો થાય છે. સૂક્ષ્મજીવાણુઓ સલ્ફરનું ઓક્સિડાઇઝેશન કરશે. પરિણામી ઇલેક્ટ્રોન આયર્નને ઘટાડશે, કોષ દ્વારા ઉપયોગમાં લઈ શકાય તેવી ઊર્જા મુક્ત કરશે. બાયોરેમેડિએશન એ પર્યાવરણને સ્વસ્થ સ્થિતિમાં પુનઃસ્થાપિત કરવા માટે માઇક્રોબાયલ સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરવાની પ્રક્રિયા છે. અમુક સુક્ષ્મસજીવો ધાતુથી સમૃદ્ધ વાતાવરણમાં ટકી શકે છે જ્યાં તેઓ પછી કોષમાં ઉપયોગ માટે ધાતુના કેટાયનને લીચ કરી શકે છે. આ સૂક્ષ્મજીવાણુઓનો ઉપયોગ જમીન અથવા પાણીમાંથી ધાતુઓ દૂર કરવા માટે થઈ શકે છે. આ ધાતુના નિષ્કર્ષણો મૂળ સ્થાને અથવા પૂર્વ સ્થાને કરી શકાય છે જ્યાં મૂળ સ્થાને પસંદ કરવામાં આવે છે કારણ કે સબસ્ટ્રેટને ખોદવું ઓછું ખર્ચાળ છે. બાયોરેમેડિએશન ધાતુઓ માટે વિશિષ્ટ નથી. 2010માં મેક્સિકોના અખાતમાં મોટા પાયે તેલનો ફેલાવો થયો હતો. તેલના ફેલાવા પછી દરિયાકિનારાને પુનર્જીવિત કરવા માટે બેક્ટેરિયા અને આર્કિયાની વસ્તીનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. સમય જતાં આ સુક્ષ્મસજીવોએ મેટાબોલિક નેટવર્ક વિકસાવ્યું છે જે કાર્બન અને ઊર્જાના સ્ત્રોત તરીકે તેલ અને પેટ્રોલિયમ જેવા હાઇડ્રોકાર્બનનો ઉપયોગ કરી શકે છે. માઇક્રોબાયલ બાયોરેમેડિએશન એ પર્યાવરણમાંથી ઝેર દૂર કરીને કુદરતી પ્રણાલીઓને પુનઃસ્થાપિત કરવા માટે એક ખૂબ જ અસરકારક આધુનિક તકનીક છે. ભવિષ્યની સંભાવનાઓ બાયોમાઇનિંગના સંભવિત ઉપયોગો અગણિત છે. ભૂતકાળની કેટલીક પરિયોજનાઓમાં મૂળ સ્થાને ખાણકામ, બાયોડિગ્રેડેશન, બાયોરેમેડિએશન અને અયસ્કનું બાયોલીચિંગ સામેલ છે. બાયોમાઇનિંગ સંશોધન સામાન્ય રીતે ધાતુની ઊંચી ઉપજ માટે નવી ટેકનોલોજીના અમલીકરણ તરફ દોરી જાય છે. બાયોમાઇનિંગ જટિલ પર્યાવરણીય સમસ્યાઓનું નવીન સમાધાન પ્રદાન કરે છે. વધારાની ક્ષમતાઓમાં સલ્ફાઇડ અયસ્ક, ફોસ્ફેટ અયસ્કમાંથી ધાતુઓનું બાયોલીચિંગ અને દ્રાવણમાંથી ધાતુઓનું ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવાનો સમાવેશ થાય છે. તાજેતરમાં તપાસ હેઠળનો એક પ્રોજેક્ટ કોલસાની સફાઈના ઉપયોગોમાં સલ્ફરના ઘટાડા માટે જૈવિક પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ છે. મૂળ સ્થાને ખાણકામથી માંડીને ખનિજ પ્રક્રિયા અને ઉપચાર તકનીક સુધી, બાયોમાઇનિંગ નવીન અને ખર્ચ-અસરકારક ઔદ્યોગિક ઉકેલો પ્રદાન કરે છે. તે અવકાશમાં ઉપયોગી ધાતુઓ કાઢવા માટે ઉપયોગી હોઈ શકે છે. ફાયટો એક્સટ્રેક્શન સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ "એન. બી. આઈ. એ. પી. ન્યૂઝ રિપોર્ટ" પણ જુઓ. યુએસ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એગ્રિકલ્ચર (જૂન 1994). ખાણકામની તકનીકો