Ezek a növények értékes fémeket bányászhatnak ki a talajból a gyökereikkel együtt

Újra kiadta Platón

Követő: 0

Ezek a növények értékes fémeket bányászhatnak ki a talajból gyökereik PlatoBlockchain adatintelligenciájával. Függőleges keresés. Ai.

A megújuló energia átállás hatalmas mennyiségű anyagra lesz szükség, és félő, hogy hamarosan néhány kritikus fém hiányával kell szembenéznünk. Amerikai kormánykutatók úgy gondolják, hogy a növényekben a gyökerekkel bányászhatjuk ezeket a fémeket.

A zöld technológiák, mint például a napenergia és az elektromos járművek soha nem látott mértékben terjednek el, de ez is megterheli a az őket támogató ellátási láncok. Az egyik különösen aggodalomra okot adó terület az akkumulátorok, szélturbinák és más fejlett elektronikai eszközök építéséhez szükséges fémek, amelyek energiaátmenetet biztosítanak.

Előfordulhat, hogy sok ilyen ásvány, például a lítium, a kobalt és a nikkel termelésének jelenlegi üteme mellett nem tudjuk fenntartani a tervezett növekedést. E fémek egy része olyan országokból is származik, amelyek bányászati tevékenységei komoly emberi jogi vagy geopolitikai aggályokat vetnek fel.

Az ellátás diverzifikálása érdekében az ARPA-E kormányzati kutatási ügynökség 10 millió dolláros támogatást ajánl fel a „fitobányászat” feltárására, amelynek során bizonyos növényfajokat értékes fémek kinyerésére használnak a talajból a gyökereiken keresztül. A projekt elsősorban a nikkelre, az akkumulátor kritikus fémére összpontosít, de elméletileg más ásványokra is kiterjeszthető.

„A Biden elnök által kitűzött célok elérése érdekében a tiszta energiával kapcsolatos céljaink elérése, valamint gazdaságunk és nemzetbiztonságunk támogatása érdekében teljes körű megközelítést és innovatív megoldásokat kell alkalmazni” – mondta az ARPA-E. rendező Evelyn Wang mondta egy sajtóközleményben.

„A nikkel kinyerésére irányuló fitobányászat kutatásával, mint az első kritikus célanyaggal az ARPA-E költség-versenyképes és alacsony szén-dioxid-kibocsátású kitermelési megközelítést kíván elérni, amely az energiaátállás támogatásához szükséges.”

A növénybányászat koncepciója egy ideje létezik, és a „hiperakkumulátorok” néven ismert növények osztályára támaszkodik. Ezek a fajok nagy mennyiségű fémet tudnak felszívni a gyökereiken keresztül, és elraktározzák azt szöveteikben. A növénybányászat során ezeket a növényeket magas fémtartalmú talajban termesztik, begyűjtik és elégetik, majd kivonják a fémeket a hamuból.

Az ARPA-E projekt, amely Plant HYperacumulators TO MINe Nickel-Enriched Soils (PHYTOMINES) néven ismert, a nikkelre összpontosít, mivel már sok hiperakkumulátorról ismert, hogy elnyeli a fémet. De a fém gazdaságos kitermelésére alkalmas fajok megtalálása vagy létrehozása Észak-Amerikában továbbra is jelentős kihívást jelent majd.

A projekt egyik elsődleges célja a növények által felvehető nikkel mennyiségének optimalizálása. Ez magában foglalhatja a növények nemesítését vagy genetikai módosítását e tulajdonságok fokozása érdekében, vagy akár a növények, akár a környező talaj mikrobiomjának megváltoztatását a felszívódás fokozása érdekében.

Az ügynökség szeretné jobban megérteni azokat a környezeti és gazdasági tényezőket is, amelyek meghatározhatják a megközelítés életképességét, mint például a talaj ásványi összetételének hatása, az ígéretes helyek földtulajdoni állapota, valamint a növénybányászati művelet élettartama alatti költségei.

De míg az ötlet még mindig homályos szakaszban van, jelentős potenciál rejlik benne.

Dave McNear, a Kentucky Egyetem biogeokémikusa: „A körülbelül 5 százalék nikkelt tartalmazó talajban, ami eléggé szennyezett, 25-50 százalék nikkelt tartalmazó hamut kapunk, miután elégetjük. mondta Vezetékes.

„Összehasonlításképpen, ahol a földből, sziklából bányászod, az körülbelül 02 százalék nikkelt tartalmaz. Tehát több nagyságrenddel nagyobb a dúsításod, és sokkal kevesebb szennyeződés van benne."

A növénybányászat sokkal kevésbé lenne káros a környezetre, mint a hagyományos bányászat, és segíthet a fémekkel szennyezett talaj helyreállításában, hogy hagyományosabban lehessen gazdálkodni. Míg jelenleg a nikkelen van a hangsúly, a megközelítést más értékes fémekre is ki lehetne terjeszteni.

A fő kihívás az lesz, hogy olyan növényt találjunk, amely megfelel az amerikai éghajlatnak és gyorsan növekszik. „Történelmileg az a probléma, hogy gyakran nem túl produktív növények” – mondta Patrick Brown, a Kaliforniai Egyetem növénykutatója, Davis. Vezetékes. "A kihívás pedig az, hogy magas nikkelkoncentrációval és magas biomasszával kell rendelkeznie ahhoz, hogy értelmes, gazdaságilag életképes eredményt érjen el."

Mégis, ha a kutatók ezt a kört négyzetbe tudják szabni, ez a megközelítés ígéretes módja lehet a zöldebb gazdaságra való átmenet támogatásához szükséges kritikus ásványi anyagok készleteinek növelésének.

Kép jóváírása: Nikkel hiperakkumulátor Alyssum argenteum / David Stang a Wikimedia Commonson keresztül