Transition Metal סולמות מיקרובי טק לשחזור נחושת

נגיד חיידקים, רוב האנשים חושבים זיהום. או יוגורטים. אבל סטארטאפ מסן פרנסיסקו משתמש בחיידקים כדי להגיע למשהו שהעולם רעב אליו: נחושת.

Transition Biomining, הממותגת כעת מחדש כ-Transition Metal Solutions, גייסה סבב סיד של 6 מיליון דולר מנוי יתר על המידה כדי להרחיב גישה כימית המפעילה חיידקים מקומיים להעלאת תשואות נחושת מעפרות סולפיד בדרגה נמוכה מבלי לשנות את תשתית המכרה.

הטכנולוגיה של החברה משפרת את הפעילות של חיידקים שכבר נמצאים בעפרות ממוקמות, ומאפשרת למפעילים להפיק יותר נחושת תוך הימנעות ממערכות ביולוגיות נוספות או שינויים מורכבים בפעולות שטיפת הערימה. את הסבב הובילה Transition Ventures, בהשתתפות משקיעי אקלים ודיפטק ברחבי ארה"ב, אירופה ואוסטרליה.

המימון מגיע כאשר הביקוש לנחושת מואץ עם חשמול, אנרגיה מתחדשת, כלי רכב חשמליים ובניית מרכזי נתונים, תוך עיכוב בצמיחה בהיצע. נחושת נוספה לאחרונה לרשימת המינרלים הקריטיים בארה"ב, מה שמדגיש את חשיבותה לביטחון הכלכלי והלאומי. הביקוש העולמי צפוי לעלות בכ-50% עד 2040, גם כאשר פיקדונות בדרגות גבוהות יותר מתרוקנות במידה רבה.

מה שונה

שורשי החברה נעוצים בעבודה במכרה נחושת גדול, שבו ערימות מסוימות עלו על הציפיות באופן עקבי. התובנה לא הייתה שחיידקים יכולים לפתוח יותר נחושת. התעשייה יודעת זאת במשך עשרות שנים והדגימה זאת שוב ושוב במעבדה. הבעיה, לדברי המייסד והמנכ"ל, סשה מילשטיין, היא שהתוצאות הללו כמעט ואינן מתורגמות לערים אמיתיים בקנה מידה.

"מה שראיתי באותו פרויקט נחושת היו כל הסיבות לכך שהביולוגיה, כפי שהיא נהוגה בתעשייה, לא הניבה תוצאות עקביות", אמר מילשטיין ל-MINING.COM. "רוב המחקר של ביומינציה מתחיל בצלוחיות שייק עם חיידקים מתורבתים, אבל התנאים האלה אינם רלוונטיים לחלוטין לערמה."

סביבות שטיפת ערמות הן קיצוניות: חומציות, הטרוגניות ומשתנות ללא הרף. גישות מסורתיות מתמקדות בחלק הקטן של חיידקים שניתן לגדל בביו-ריאקטורים, אבל מילשטיין אמר שזה מחמיץ את הנקודה. בערימות אמיתיות, המערכות עם הביצועים הטובים ביותר הונעו על ידי קהילות מיקרוביאליות מגוונות שעבדו יחד, רובן בלתי ניתנות לתרבות. לפי כמה הערכות, יותר מ-99% מהחיידקים בערימה לעולם לא יגדלו במעבדה.

במקום להציג אורגניזמים חדשים, Transition Metal Solutions מתמקדת בעבודה עם ביולוגיה שכבר קיימת. החברה משתמשת בפלטפורמה קניינית כדי לנתח קהילות מיקרוביאליות בתוך גוף עפרות נתון, ולאחר מכן מעצבת תוסף כימי ספציפי לאתר שמשנה את התנאים בתוך הערימה כדי להעדיף חיידקים המניעים חמצון גופרתי, מחזור ברזל ומסיסת מתכות.

באופן מכריע, המוצר שהמכרה מקבל הוא כימי, לא ביולוגי. המפעילים מוסיפים אותו ישירות לפתרון השטיפה באמצעות מערכות השקיה קיימות. אין ביוריאקטורים. אין מתקני חיסון. אין שינויים בגיליון הזרימה.

להבחנה זו יש השלכות כלכליות גדולות. הוספת חיידקים מהונדסים או מותאמים למעבדה דורשת בדרך כלל תשתית ספציפית לאתר, אישורים ומומחיות תפעולית. במהלך גילוי לקוחות, פרויקט כרייה אחד אמר לחברה שהוא הקציב כ-20 מיליון דולר רק עבור תשתית חיסון. נוסף על כך מגיעות עלויות האנרגיה, עלויות חומרי הזנה והסיכון התפעולי של הפעלת מערכת ביולוגית מקבילה.

"הגישה שלנו הופכת את זה," אמר מילשטיין. "אנחנו עושים הרבה עבודה אנליטית מראש, אבל כשזה מגיע ליישום, אין תשתית חדשה ואין עומס רגולטורי הקשור להחדרת מיקרובים. אנחנו רק עוזרים למיקרובים שכבר נמצאים שם לשגשג".

ממעבדה לשוק

בבדיקות מעבדה על עפרות סולפיד ראשוניות בדרגה נמוכה, הגישה העלתה את התאוששות הנחושת לכ-90% מכ-60%. במינרלוגיה מאתגרת יותר, לרבות עפרות עקשן ועתירות פחמן, המערכת סיפקה יצירת חומצות באתר וטיפת מתכות בקצב פי שלושה בערך האופייני לתעשייה. בתוך הערימה, התוספים עוזרים לשמור על מערכת אקולוגית מיקרוביאלית בריאה יותר, תוך שינוי הרכב הקהילה לכיוון אוכלוסיות המעדיפות תגובות חמצון וייצור חומצה מתמשך בתנאים קשים.

למרות התוצאות הללו, הספקנות נשארת. כורים רבים ראו ביומימינינג נכשל בעבר. לדברי מילשטיין, המכשול הראשוני הוא לשכנע את המפעילים שזו לא עוד גרסה של אסטרטגיות חיסון מהעבר.

"ברגע שהם מבינים את הרעיון, התגובה היא בדרך כלל, 'זה מאוד הגיוני'", אמר. "הנושא הגדול יותר הוא לא חוסר אמון, זה רתיעה מסיכון. אנשים רוצים לראות מישהו אחר מוכיח את זה קודם."

החברה, שנוסדה בשנת 2023, מבוססת במעבדות Bakar for Energy & Materials של UC Berkeley ומובלת על ידי צוות עם רקע במטאנומיה, כרייה ומטלורגיה. מנהלת התפעול והמייסדת המשותפת, אלכסנדרה שילוק, אמרה כי הפלטפורמה עוצבה על ידי שיחות נרחבות עם כורים המתוסכלים ממאמצי ביומינינג קודמים, ונועדה בכוונה להסיר מחסומי אימוץ.

מימון ראשוני יתמוך במעבר מעבודת מעבדה לאימות בקנה מידה תעשייתי, כולל פיילוטי עמודים באורך שלושה מטרים המתוכננים למחצית הראשונה של 2026. ניסויים אלה יצטרכו להדגים לא רק התאוששות גבוהה יותר, אלא ביצועים עקביים, יכולת שליטה ותאימות עם פעולות קיימות.

המותג מחדש ל-Transition Metal Solutions משקף גם תזמון וגם מיצוב. הביקוש לנחושת עולה, מונע על ידי מעבר האנרגיה ותשתית הקשורה לבינה מלאכותית, בעוד שההתאוששות מעפרות סולפיד נותרות נמוכות, לרוב מתחת ל-60%. עפרות אלו מהוות בערך 80% ממאגרי הנחושת הנותרים. ללא דרך ניתנת להרחבה לשטיפה כלכלית של סולפידים, התעשייה לא יכולה לעמוד בביקוש העתידי.

במקביל, החברה התרחקה בכוונה מלהיתפס כסטארט-אפ "ביו". בעוד שמיקרובים הם מרכזיים במנגנון, פריסת מכרות המוצרים היא כימית, והצעת הערך היא פשטות תפעולית.

אם הטכנולוגיה תתרחב כצפוי, ההשלכות עשויות להיות משמעותיות. הגישה יכולה לפתוח עשרות מיליוני טונות של נחושת שנמצאת כיום במלאי של עפרות שכבר מכרו אך לא כלכליות, להאריך את חייהן של פעולות שטיפת ערמות קיימות על ידי מתן אפשרות לשטיפה מחדש של ערימות בוזבז, ולהגדיל את התפוקה הכוללת ללא השקעת הון גדולה. חמצון גופרי מלא יותר יכול גם להפחית את הסיכון לניקוז מכרות חומצה במחצבות ארוכות טווח.

בעוד שנחושת היא המוקד הראשוני, הפלטפורמה חלה על כל מתכת המתארחת בסולפיד, כולל ניקל, קובלט, אבץ, כסף וזהב. בעולם שמתמודד עם מחסור מבני במתכות קריטיות, ההימור של החברה הוא שהרווחים המהירים ביותר לא יגיעו ממכרות חדשים, אלא מהפקת יותר מהחומר שכבר נחפר.