सूक्ष्मजीवांचा वापर करून खनिजांच्या स्रोतातून खनिज धातू वेगळे करण्याच्या प्रक्रियेला खनिजांचे जैवनिष्कर्षण (बायोलिचिंग) असे म्हणतात. काही जीवाणू आणि बुरशी,खनिजांशी क्रिया करून खनिजांना विरघळवतात आणि त्यातून धातू वेगळे करतात.
प्रथम बुरशीद्वारे आम्लाचा वापर करून जटील संयुगांचे खंडन केले जाते (अॅसिडोलिसिस), नंतर ऑक्सिडेशन-क्षपण प्रक्रियेदवारा अघुलनशील धातू विद्राव्य केले जातात (रेडॉक्सोलिसिस) आणि शेवटी त्या धातूचे अणू-रेणू जोडून ठेवले जातात (चेलेशन). या अभिक्रियांमध्ये धातू विरघळवण्याची क्षमता असते.
खनिजविज्ञान ही अशी एक अभ्यासाची शाखा आहे की, ज्यात खनिजांचे भौतिक गुणधर्म, स्रोत, ओळखण्याच्या व वेगळ्या करण्याच्यापद्धती तसेच त्यांचे उपयोग यांचा सखोल मागोवा घेतला जातो. तांबे या धातूच्या जैवनिष्कर्षणाचे संदर्भ १५व्या शतकपासून मिळतात. केनेथ टेंपल आणि आर्थर कॉलमर हे आधुनिक जैवनिष्कर्षण तंत्राचे उद्गाते मानले जातात.
खनिजे विशेषकरून भूभागांमध्ये आणि खडकांच्या थरामध्ये सापडतात.जीवाणूंनां योग्य वाढीची परिस्थिती देऊन, जैवनिष्कर्षणाद्वारे कमी दर्जाच्या धातूंवर प्रक्रिया घडवून आणता येते. सोने, चांदी यांसारखे धातू मिळविण्यासाठी नैसर्गिक खनिजांचे ऑक्सिडीकरण करण्यासाठी सूक्ष्मजीवांचा वापर केला जातो. सूक्ष्मजीवांमुळे पायराइट या खनिजामधील सल्फरचे ऑक्सिडीकरण होऊन ते सल्फेटमध्ये रूपांतरित होते. जैवनिष्कर्षण प्रक्रियेत लोह आणि सल्फर ऑक्सिडीकरण करणार्या असंख्य जीवाणूंचा उपयोग करतात. या सूक्ष्मजीवांमध्ये अॅसिडोथायोबॅसिलस थायोऑक्सिडन्स, अॅसिडोथायोबॅसिलस फेरोऑक्सिडन्स, क्रोमोबॅक्टेरिअम वायोलासियम, ईस्चेरेशिया कोलाय व स्यूडोमोनास प्रजाती यांचा समावेश होतो. जैवनिष्कर्षणासाठी बुरशीच्या अनेक प्रजाती जसे की अॅस्पर्जीलस नायजर, पेनीसिलियम सिम्पलिसिसिमम वापरल्या जातात.
जैवनिष्कर्षणाच्या ‘डंप’ जैवनिष्कर्षण, ‘ढीग’ जैवनिष्कर्षण व ‘मूळ जागेवर’ (इन सीटू) जैवनिष्कर्षण या पद्धती आहेत. तसेच जैवखननासाठी सल्फोलोबस मेटॅलिकस, मेटॅलोस्फेरा सेड्युला या ४% तांबे सहवास सहन करू शकणाऱ्या जीवाणूंचा वापर नियमित केला गेलेला आहे. जैवउत्खनन (बायोमायनिंग) हे ‘बायोहायड्रोमेटलर्जी’ मधिल अनेक अनुप्रयोगांपैकी उत्तम उदाहरण आहे. बायोहायड्रोमेटलर्जी चा पहिला उपयोग तांबे मिळविण्यासाठी सुमारे ३०० वर्षांपूर्वीच केला गेला आहे.जीवाणूंचा वापर करून आजपर्यंत तांबे, सोने, चांदी, युरेनियम, झिंक, कोबाल्ट, निकेल,इत्यादी खनिजे यशस्वीपणे मिळविण्यात शास्त्रज्ञांना यश आलेले आहे.खनिजे मिळविण्यासाठी सूक्ष्मजीवांचा वापर खूपच फायदेशीर ठरतो. कारण यासाठी लागणारी प्रक्रिया कमी खर्चाची, पर्यावरणपूरक, स्वच्छ, सुरक्षित व बऱ्याच धातूंच्या स्रोतासाठी वापरता येते.
२०२० मध्ये शास्त्रज्ञांनी गुरुत्वाकर्षणविरहित वातावरणात केलेल्या प्रयोगातून हे दाखवून दिले की, अंतराळात जैवनिष्कर्षणाद्वारे बेसाल्टिक खडकांमधून उपयुक्त घटक मिळवता येतात.
डॉ. सुहास कुलकर्णी