Первенец биометаллургии

У него пышное имя, напоминающее титул средневекового гранда и указывающее на родство с "весьма знатными семействами".

Зовут его Тиобациллус феррооксиданс. "Тиобациллус" говорит о принадлежности к серобактериям, как мы видели, весьма активно изменяющим соединения серы. "Феррооксиданс" означает "окисляющий железо" и свидетельствует о способности получать энергию, как автотрофная железобактерия.

Для науки он родился сравнительно недавно, в 1947 году. И микробиологи потом долго удивлялись, как могло случиться, что эта бактерия раньше не попала под их микроскопы и не знала своего места в соответствующих каталогах. Удивлялись потому, что теперь этот микроорганизм обнаруживали во все новых и новых местах - в США и Дании, в Шотландии и Мексике, у нас в Донбассе и на Урале.

Широкое распространение Тиобациллус феррооксиданс в угле и сульфидных рудах послужило основанием для изучения его окислительной деятельности непосредственно в месторождениях. И вот к чему это привело.

Первенец биометаллургии

Мексика. Медные рудники, месторождение Кананеа. Здесь за несколько лет около шахт скопились огромные отвалы пустой отработанной породы, 40 миллионов тонн. Однако, строго говоря, считать породу в отвалах совершенно пустой неверно, так как в ней содержится 0,2 процента меди.

Это мало, очень мало. А способы извлечения меди слишком дороги, чтобы стоило возиться со столь нищей рудой. И все-таки 40 миллионов тонн даже такой руды - это 80 тысяч тонн одного из самых дорогих металлов. Решено было пропустить через отвалы воду. Прошедшая сквозь породу вода собиралась в подземные резервуары, а там путем простой обменной реакции с железом из нее выделялась чистая медь. Так ежемесячно стали получать дополнительно 650 тонн меди.

В чем же суть этого вроде бы несложного приема? Что происходит в воде, когда она идет через руду? Ведь медь там находится в соединениях нерастворимых?

Здесь на благо человека работает Тиобациллус феррооксиданс, поселившийся в нищей руде. Именно он переводит нерастворимые соединения меди в медный купорос, который легко уносится водой. Теперь уже каждый литр воды несет 3 грамма меди. А дальше элементарная школьная реакция медного купороса с железом - и на специальных пластинах осаждается чистейшая медь.

Так можно добывать медь не только из бедных металлом отвалов отработанных руд, но и прямо в самих шахтах. В США в одном из рудников штата Аризона за полгода было извлечено 29 процентов всех запасов меди, причем ее содержание в растворе достигало почти 10 граммов на каждый литр.

Работает Тиобациллус феррооксиданс и у нас на Урале. Здесь при Дегтярском руднике существует целый завод "Гидромедь". В нем рудничные воды оставляют медь, собранную трудами бактерий. Такая же установка создана на Красногвардейском месторождении. Заинтересовался новым методом извлечения меди и Кировоградский медеплавильный комбинат, в огромных отвалах которого содержатся десятки тысяч тонн меди. Кстати, при добыче руды всегда бывают потери, величина которых колеблется от 5 до 20 процентов, в зависимости от системы разработки. По обследованиям Аглицкого и Дынькиной, запасы меди в оставленной руде измеряются тысячами тонн. И единственный способ их заполучить - привлечь к работе Тиобациллус феррооксиданс, первенца биометаллургии. У биологического способа извлечения металлов из руд перед всеми остальными системами разработки есть всегда то преимущество, что микробы не нуждаются в специальном оборудовании. Необходимы лишь резервуары для сбора готовой продукции. Производственные процессы микробы переносят под землю, в природные условия, освобождая человека от строительства шахт или удаления большой массы верхних пластов земли, как это делается при открытых разработках залежей.

Итак, будущее за биометаллургией - добычей металла без доменных и медеплавильных печей, производством, где основной "рабочей силой" будут микробы.

Вспомните, каким широким фронтом идет в последние годы привлечение в геологию микроорганизмов. Микробы - разведчики недр, микробы, добывающие нефть, и, наконец, уже ставший знаменитым Тиобациллус феррооксиданс.

И здесь мне снова вспоминается история железного яблока, послужившего причиной написания этого очерка. Теперь она не кажется мне уже столь невероятной. Много, очень много тайн хранит мир микробов! Геологическая микробиология делает лишь первые шаги, а одно удивительное открытие следует за другим.

Прошло не так много времени с тех пор, как было установлено, что бактерии "умеют взвешивать" изотопы (вспомните серобактерий), отличая их один от другого, а американцы уже предлагают использовать это свойство для отделения тяжелой воды, где водород заменен дейтерием, от обычной.

В Югославии обнаружили микроорганизмов, обитающих в урановой руде, и сообщили, что надеются использовать их для ускорения процесса выделения из нее чистого урана.

Все чаще можно слышать о зарождении новой геологии - геологии созидающей. И если прежде геологи разведывали природные месторождения ископаемых, то теперь речь идет и о том, чтобы создавать их самим.

Опубликован план создания в Кулундинской степи залежей ценных минеральных солей, причем их ежегодная добыча составит миллионы тонн.

В другом случае новое месторождение предполагается получить, использовав для этого искусственно вызванное извержение вулкана.

Не будет ничего удивительного, если к созданию новых месторождений привлекут и микробов, поскольку многие из них, как известно, в природе именно этим и занимаются.