این گیاهان می توانند با ریشه های خود فلزات ارزشمندی را از خاک استخراج کنند

La انتقال انرژی های تجدیدپذیر به مقدار زیادی مواد نیاز دارد و این نگرانی وجود دارد که به زودی با کمبود برخی از فلزات حیاتی مواجه شویم. محققان دولت ایالات متحده فکر می کنند ما می توانیم در گیاهان طناب بزنیم تا این فلزات را با ریشه آنها استخراج کنیم.

فناوری‌های سبز مانند انرژی خورشیدی و وسایل نقلیه الکتریکی با سرعت بی‌سابقه‌ای به کار گرفته می‌شوند، اما این نیز فشار وارد می‌کند. زنجیره های تامینی که از آنها حمایت می کنند. یکی از زمینه‌های مورد توجه ویژه شامل فلزات مورد نیاز برای ساخت باتری‌ها، توربین‌های بادی و سایر لوازم الکترونیکی پیشرفته است که انرژی انتقال انرژی را تامین می‌کنند.

ممکن است نتوانیم رشد پیش بینی شده را با نرخ فعلی تولید بسیاری از این مواد معدنی مانند لیتیوم، کبالت و نیکل حفظ کنیم. برخی از این فلزات نیز از کشورهایی تامین می‌شوند که فعالیت‌های معدنی آنها نگرانی‌های جدی در زمینه حقوق بشر یا ژئوپلیتیک ایجاد می‌کند.

برای تنوع بخشیدن به منابع، آژانس تحقیقاتی دولتی ARPA-E 10 میلیون دلار بودجه برای کاوش "فیتومینینگ" ارائه می دهد، که در آن از گونه های خاصی از گیاهان برای استخراج فلزات ارزشمند از خاک از طریق ریشه هایشان استفاده می شود. این پروژه ابتدا روی نیکل، یک فلز حیاتی باتری تمرکز دارد، اما در تئوری، می‌توان آن را به سایر مواد معدنی گسترش داد.

ARPA-E به منظور دستیابی به اهداف تعیین شده توسط پرزیدنت بایدن برای دستیابی به اهداف انرژی پاک و حمایت از اقتصاد و امنیت ملی ما، رویکردی همه جانبه و راه حل های نوآورانه را در پیش خواهد گرفت. کارگردان Evelyn Wang گفت: در آزادی مطبوعات.

هدف ARPA-E با کاوش فیتومینینگ برای استخراج نیکل به عنوان اولین ماده حیاتی هدف، دستیابی به یک رویکرد استخراج مقرون به صرفه و کم کربن مورد نیاز برای حمایت از انتقال انرژی است.

مفهوم فیتومینینگ مدتی است که وجود داشته است و بر دسته ای از گیاهان موسوم به "هیپر انباشته" تکیه دارد. این گونه ها می توانند مقدار زیادی فلز را از طریق ریشه جذب کرده و در بافت های خود ذخیره کنند. فیتومینینگ شامل رشد این گیاهان در خاک هایی با سطوح بالای فلزات، برداشت و سوزاندن گیاهان و سپس استخراج فلزات از خاکستر است.

پروژه ARPA-E که با نام Plant Hyperaccumulators برای استخراج خاک های غنی شده با نیکل (PHYTOMINES) شناخته می شود، بر روی نیکل تمرکز دارد زیرا در حال حاضر ابرانباشته های زیادی برای جذب فلز وجود دارد. اما یافتن یا ایجاد گونه هایی که بتوانند از نظر اقتصادی این فلز را در آمریکای شمالی استخراج کنند، همچنان یک چالش مهم خواهد بود.

یکی از اهداف اولیه این پروژه بهینه سازی میزان نیکلی است که این گیاهان می توانند جذب کنند. این می تواند شامل اصلاح یا اصلاح ژنتیکی گیاهان برای تقویت این صفات یا تغییر میکروبیوم گیاهان یا خاک اطراف برای افزایش جذب باشد.

این آژانس همچنین می‌خواهد درک بهتری از عوامل محیطی و اقتصادی که می‌توانند دوام این رویکرد را تعیین کنند، مانند تأثیر ترکیب مواد معدنی خاک، وضعیت مالکیت زمین سایت‌های امیدوارکننده، و هزینه‌های مادام‌العمر عملیات فیتومینینگ به دست آورد.

اما در حالی که این ایده هنوز در مرحله مبهم است، پتانسیل قابل توجهی وجود دارد.

دیو مک‌نیر، بیوژئوشیمی‌دان از دانشگاه کنتاکی، می‌گوید: «در خاکی که تقریباً 5 درصد نیکل دارد - که بسیار آلوده است - پس از سوزاندن خاکستری به دست خواهید آورد که حدود 25 تا 50 درصد نیکل است. گفته شده سیم.

در مقایسه، جایی که شما آن را از زمین استخراج می کنید، از سنگ، حدود 02 درصد نیکل دارد. بنابراین شما در غنی‌سازی چندین مرتبه بزرگ‌تر هستید و ناخالصی‌های آن بسیار کمتر است.»

فیتومینینگ همچنین نسبت به استخراج سنتی آسیب کمتری به محیط زیست وارد می‌کند و می‌تواند به اصلاح خاک‌های آلوده به فلزات کمک کند تا بتوان آن‌ها را به صورت متعارف‌تر کشت کرد. در حالی که در حال حاضر تمرکز بر نیکل است، این رویکرد می تواند به سایر فلزات با ارزش نیز تعمیم یابد.

چالش اصلی پیدا کردن گیاهی است که برای آب و هوای آمریکا مناسب باشد و به سرعت رشد کند. پاتریک براون، دانشمند گیاهی در دانشگاه کالیفرنیا، دیویس، گفت: «مشکل از نظر تاریخی این بوده است که آنها اغلب گیاهان بسیار مولد نیستند. سیم. و چالش این است که شما باید غلظت بالایی از نیکل و زیست توده بالایی داشته باشید تا به نتیجه ای معنادار و اقتصادی برسید.

با این حال، اگر محققان بتوانند این دایره را مربع کنند، این رویکرد می تواند راهی امیدوارکننده برای افزایش ذخایر مواد معدنی حیاتی مورد نیاز برای حمایت از گذار به اقتصاد سبزتر باشد.

اعتبار تصویر: ابر انباشته کننده نیکل Alyssum argenteum / دیوید استنگ از طریق Wikimedia Commons

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
• PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://singularityhub.com/2024/03/28/these-plants-could-mine-crucial-battery-materials-from-the-soil-with-their-roots/