
טכנולוגיה חדשה לזיהוי מינרלים קריטיים בשטח
משרד האנרגיה האמריקאי (DOE) בחר בפרויקט משותף של חברת הביולוגיה הסינתטית Fieldstone Bio, חברת הדימות ההיפרספקטרלי TerraCore והמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT) לפיתוח מערכת שדה לזיהוי מהיר ולא הרסני של מינרלים קריטיים בליבות קידוח. המימון ניתן במסגרת תוכנית ROCKS של ARPA-E, והסכום לא פורסם.
איך זה עובד?
המערכת משלבת חיישנים מיקרוביאליים מהונדסים עם מצלמות היפרספקטרליות קומפקטיות. המיקרואורגניזמים מתוכננים לייצר אות קריא כאשר הם מזהים מתכת מטרה. לאחר מכן, מערכת הדימות מתרגמת את האותות למפה כמותית ברזולוציה גבוהה של תפוצת המתכות לאורך הליבה. התוצאות מתקבלות תוך שעות במקום שבועות או חודשים במעבדה.
יתרונות משמעותיים לחברות חיפוש
פטריק סטון, מנכ"ל Fieldstone Bio, אמר: "בחיפושים, הנתונים שישנו את ההחלטה הבאה שלך מגיעים לעתים קרובות אחרי שכבר קיבלת אותה. כשאפשר למדוד מה יש בליבה בזמן שעדיין עומדים באתר הקידוח, הכלכלה משתנה. אפשר לצמצם מרווחים, להפסיק לרדוף אחרי מבוי סתום ולקדוח במקומות שבאמת חשובים".
כיום, אנליזות מעבדה כמו assay באש ו-ICP-MS מספקות רגישות ודיוק גבוהים, אך דורשות משלוח דגימות והמתנה של שבועות. שיטות שטח מהירות קיימות מסתמכות על סמנים מינרליים עקיפים, ואילו הגישה של Fieldstone מספקת מיפוי ישיר ורגיש של מתכות לאורך הליבה.
שיתופי פעולה ואימות בשטח
חברת החיפושים Scout Discoveries תספק אתרי קידוח פעילים וליבות טריות לאימות הטכנולוגיה בתנאי שטח אמיתיים. הבסיס המדעי מגיע ממעבדתו של ד"ר כריסטופר וויגט ב-MIT, שפיתח את טכנולוגיית החיישנים המיקרוביאליים שניתן לקרוא באמצעות דימות היפרספקטרלי ממרחק. המחקר פורסם בכתב העת Nature Biotechnology. Fieldstone רכשה רישיון לטכנולוגיה והדגימה חיישנים לזהב, נחושת, מוליבדן וארסן ברגישות של חלקים למיליארד.
הרחבת סל החיישנים
במסגרת התוכנית, Fieldstone תרחיב את ספריית החיישנים שלה לכלול יסודות נדירים וניקל, תאמת ביצועים על ליבות טריות באתרי חיפוש פעילים עם TerraCore ו-Scout Discoveries, ותבנה מערכת משולבת לפריסה בשטח. העבודה מתוכננת כך שאף מיקרואורגניזם מהונדס לא ישוחרר לסביבה – החיישנים מוחלים ישירות על דגימות הליבה במסגרת תהליכי טיפול סטנדרטיים.
בארץ, טכנולוגיה כזו יכולה לסייע לחברות חיפוש מקומיות לזהות מרבצי מינרלים קריטיים כמו נחושת או יסודות נדירים באזור הערבה, ולקצר משמעותית את זמן הפיתוח של פרויקטים.
שאלות נפוצות
הטכנולוגיה נועדה לזהות מינרלים קריטיים בליבות קידוח ישירות באתר החיפוש תוך שעות, במקום שבועות או חודשים במעבדה.
המערכת משתמשת בחיישנים מיקרוביאליים מהונדסים המפיקים אות קריא כאשר הם מזהים מתכת מטרה, ומצלמות היפרספקטרליות המתרגמות את האותות למפה כמותית של תפוצת המתכות.
הפרויקט ממומן על ידי משרד האנרגיה האמריקאי (DOE) במסגרת תוכנית ROCKS של ARPA-E, אך הסכום לא פורסם.
כיום ניתן לזהות זהב, נחושת, מוליבדן וארסן, ובמסגרת התוכנית יורחב סל החיישנים לכלול יסודות נדירים וניקל.
כן, החיישנים המיקרוביאליים מוחלים ישירות על דגימות הליבה במסגרת תהליכי טיפול סטנדרטיים, ואין שחרור של מיקרואורגניזמים מהונדסים לסביבה.