Sinds mensenheugenis is de mens gefascineerd door goud, waardoor men op zoek is gegaan naar methoden om dit waardevolle metaal te verkrijgen. Over het algemeen gingen deze technieken gepaard met hoge economische kosten en een aanzienlijke impact op het milieu. Wat niemand vermoedde was het bestaan van een schimmel die goud kan maken.
En het merkwaardige is dat dit micro-organisme niet in verband werd gebracht met metallurgische processen. Nu, na recente wetenschappelijke doorbraken, heeft het de aandacht gekregen voor zijn potentiële toepassing, die veel verder gaat dan het laboratorium.
Wat is de schimmel die goud kan maken?
Het onderzoek, gepubliceerd in Nature Communications, richt zich op een stam van Fusarium oxysporum, een schimmel die wijdverspreid is in de natuur. Dit organisme, van oudsher bekend om zijn invloed op gewassen, toonde een onverwacht vermogen: het kan minerale verbindingen omzetten in gouddeeltjes.
Het experiment werd geleid door een team van de Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO), onder leiding van Tsing Bohu. De methode bestond uit het blootstellen van de schimmel aan een stofmonster van een meteoriet in de asteroïdengordel.
Tijdens het hele proces werd waargenomen dat de schimmel mineralen zoals ijzer, calcium en aluminium absorbeerde en gouden nanodeeltjes op zijn oppervlak produceerde .
De vondst wordt als relevant beschouwd omdat het niet alleen een biologische manier van interactie met metalen impliceert, maar ook een natuurlijk mechanisme van bioprecipitatie suggereert dat grootschalige toepassingen zou kunnen hebben.
Hoe zet een schimmel mineralen om in goud?
Fusarium oxysporum lijkt goud te detecteren en op te nemen in zijn biologische structuur. Dit gedrag komt overeen met een fenomeen dat bekend staat als de biogeochemische goudcyclus, waarbij micro-organismen bijdragen aan de vorming, oplossing of ophoping van goud onder oppervlakteomstandigheden op onze planeet.
Uit de analyse van het onderzoek blijkt dat schimmels goudoxidatieprocessen kunnen initiëren, waardoor opgeloste soorten ontstaan die zich vervolgens weer ophopen in vaste vorm.
Deze dynamiek is onvoldoende onderzocht door de wetenschap, die zich voornamelijk heeft gericht op bacteriën als de hoofdrolspelers van het proces.
Bovendien geven de gegevens aan dat er een correlatie bestaat tussen de diversiteit aan schimmels die aanwezig zijn in een goudhoudende omgeving en de goudconcentratie op die locatie. Met name de orde Hypocreales ( waartoe Fusarium oxysporum behoort) neemt een centrale positie in binnen het schimmel-ecosysteem in goudrijke gebieden.
Kan deze schimmel thuis worden geplant?
Dit fenomeen maakt deel uit van een opkomend gebied genaamd metabolic mining, dat het gebruik van levende organismen bestudeert om waardevolle mineralen te winnen. In tegenstelling tot traditionele mijnbouw, waarbij het milieu wordt vernietigd, biedt deze techniek een milieuvriendelijkere aanpak.
Een van de meest opvallende aspecten is de mogelijkheid om dit proces onder gecontroleerde omstandigheden te repliceren. Voor het kweken van Fusarium oxysporum zijn geen complexe faciliteiten nodig.
In theorie kunnen kleine hoeveelheden goud worden gegenereerd door kweek in laboratoria of zelfs in aangepaste huishoudelijke ruimtes, mits het juiste minerale materiaal beschikbaar is.
Hoe zouden de industrie en de wetenschap voordeel kunnen halen uit deze schimmel die goud kan maken?
Deze aanpak biedt niet alleen een alternatief voor winning op aarde, maar zou ook kunnen worden toegepast bij verkenning van de ruimte. De Asterank database heeft een dozijn nabijgelegen asteroïden geïdentificeerd die grondstoffen bevatten met een waarde van meer dan 1,5 miljard dollar.
Het vermogen van de schimmel om buitenaardse mineralen te verwerken maakt metabolic mining een potentieel hulpmiddel voor toekomstige ruimtemissies.
Hoewel de huidige prestaties van de schimmel bij de goudproductie beperkt zijn, onderzoeken onderzoekers manieren om de stammen genetisch aan te passen om hun efficiëntie te verhogen. Hun gedrag op verschillende soorten substraten en onder verschillende milieuomstandigheden wordt ook bestudeerd.
De mogelijkheid om dit proces te integreren in industriële omgevingen biedt een nieuw extractiemodel: minder invasief, minder kostbaar en beter reproduceerbaar. Op zijn beurt opent het een onderzoekslijn waarin biotechnologie een belangrijke speler wordt in de grondstofeconomie.
Op de middellange termijn zou onderzoek naar de schimmel die goud kan maken de ontwikkeling van nieuwe extractietechnologieën op basis van de manipulatie van levende organismen kunnen bevorderen.
