- siirtyminen uusiutuvaan energiaan vaatii valtavan määrän materiaaleja, ja pelätään, että joudumme pian kohtaamaan pulaa joistakin kriittisistä metalleista. Yhdysvaltain hallituksen tutkijat uskovat, että voisimme kasveissa louhia näitä metalleja juurillaan.

Vihreitä teknologioita, kuten aurinkovoimaa ja sähköajoneuvoja, otetaan käyttöön ennennäkemättömällä nopeudella, mutta tämä myös rasittaa niitä tukevat toimitusketjut. Yksi erityisen huolestuttava alue sisältää metallit, joita tarvitaan akkujen, tuuliturbiinien ja muun edistyneen elektroniikan rakentamiseen, joka on energian siirtymä.

Emme ehkä pysty ylläpitämään ennustettua kasvua monien näiden mineraalien, kuten litiumin, koboltin ja nikkelin, nykyisellä tuotantonopeudella. Osa näistä metalleista on myös peräisin maista, joiden kaivostoiminta aiheuttaa vakavia ihmisoikeus- tai geopoliittisia huolenaiheita.

Toimitusten monipuolistamiseksi valtion tutkimuslaitos ARPA-E tarjoaa 10 miljoonan dollarin rahoitusta "kasvien louhinnan" tutkimiseen, jossa tiettyjä kasvilajeja käytetään erottamaan arvokkaita metalleja maaperästä juuriensa kautta. Hanke keskittyy ensin nikkeliin, kriittiseen akkumetalliin, mutta teoriassa sitä voitaisiin laajentaa muihinkin mineraaleihin.

"Täyttääkseen presidentti Bidenin asettamat tavoitteet puhtaan energian tavoitteemme saavuttamiseksi ja taloutemme ja kansallisen turvallisuutemme tukemiseksi, se vaatii [kaikki kädet kannelle] lähestymistapaa ja innovatiivisia ratkaisuja", ARPA-E ohjaaja Evelyn Wang sanoi lehdistötiedotteessa.

"Tutkimalla kasvien louhintaa nikkelin uuttamiseksi ensimmäisenä kriittisenä kohdemateriaalina ARPA-E pyrkii saavuttamaan kustannuskilpailukykyisen ja vähähiilisen louhinnan, jota tarvitaan energiasiirtymän tukemiseen."

Kasvien louhinnan käsite on ollut olemassa jo jonkin aikaa, ja se perustuu kasvien luokkaan, joka tunnetaan nimellä "hyperakkuja". Nämä lajit voivat imeä suuren määrän metallia juuriensa kautta ja varastoida sitä kudoksiinsa. Kasvien louhinta sisältää näiden kasvien kasvattamisen maaperässä, jossa on paljon metalleja, kasvien korjuuta ja polttamista ja sitten metallien uuttamista tuhkasta.

ARPA-E-projekti, joka tunnetaan nimellä Plant HYperacumulators TO MINe Nickel-Enriched Soils (PHYTOMINES), keskittyy nikkeliin, koska on jo olemassa monia hyperakkuja, jotka imevät metallia. Mutta sellaisten lajien löytäminen tai luominen, jotka pystyvät louhimaan metallia taloudellisesti Pohjois-Amerikassa, on edelleen merkittävä haaste.

Yksi projektin ensisijaisista tavoitteista on optimoida nikkelin määrä, jonka nämä kasvit voivat ottaa vastaan. Tämä voi tarkoittaa kasvien jalostusta tai geneettistä muuntamista näiden ominaisuuksien parantamiseksi tai joko kasvien tai ympäröivän maaperän mikrobiomin muuttamista imeytymisen tehostamiseksi.

Virasto haluaa myös saada paremman käsityksen ympäristöön ja taloudellisiin tekijöihin, jotka voivat määrittää lähestymistavan kannattavuuden, kuten maaperän mineraalikoostumuksen vaikutukset, lupaavien alueiden maanomistustilanne ja kasvien louhinnan elinikäiset kustannukset.

Mutta vaikka idea on vielä hämärässä vaiheessa, siinä on huomattavaa potentiaalia.

"Maaperässä, joka sisältää noin 5 prosenttia nikkeliä – joka on melko saastunutta – saat tuhkaa, joka on noin 25-50 prosenttia nikkeliä, kun se poltetaan", Dave McNear, biogeokemisti Kentuckyn yliopistosta. kertoi Wired.

”Verrattuna, missä louhit sen maasta, kivestä, siinä on noin 02 prosenttia nikkeliä. Olet siis useita suuruusluokkaa suurempi rikastuneessa, ja siinä on paljon vähemmän epäpuhtauksia."

Kasvien louhinta olisi myös paljon vähemmän ympäristölle haitallista kuin perinteinen kaivostoiminta, ja se voisi auttaa korjaamaan metallien saastuneen maaperän, jotta niitä voidaan viljellä perinteisemmin. Vaikka painopiste on tällä hetkellä nikkelissä, lähestymistapaa voitaisiin laajentaa myös muihin arvometalleihin.

Suurin haaste on löytää Amerikan ilmastoon sopiva kasvi, joka kasvaa nopeasti. "Ongelma on historiallisesti ollut se, että ne eivät usein ole kovin tuottavia kasveja", kertoi kasvitieteilijä Patrick Brown Kalifornian yliopistosta Davisista. Wired. "Ja haasteena on, että sinulla on oltava korkea nikkelipitoisuus ja korkea biomassa, jotta saavutetaan mielekäs, taloudellisesti kannattava lopputulos."

Silti, jos tutkijat pystyvät neliöimään tämän ympyrän, lähestymistapa voisi olla lupaava tapa lisätä kriittisten mineraalien tarjontaa, jota tarvitaan tukemaan siirtymistä vihreämpään talouteen.

Kuvan luotto: Nickel hyperacumulator Alyssum argenteum / David Stang Wikimedia Commonsin kautta

• SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
• PlatoData.Network Vertical Generatiivinen Ai. Vahvista itseäsi. Pääsy tästä.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
• PlatoESG. hiili, CleanTech, energia, ympäristö, Aurinko, Jätehuolto. Pääsy tästä.
• PlatonHealth. Biotekniikan ja kliinisten kokeiden älykkyys. Pääsy tästä.
• Lähde: https://singularityhub.com/2024/03/28/these-plants-could-mine-crucial-battery-materials-from-the-soil-with-their-roots/