אל האני מעבר אנרגיה מתחדשת ידרוש כמות עצומה של חומרים, ויש חשש שאנו עלולים לעמוד בקרוב במחסור בכמה מתכות קריטיות. חוקרים מממשלת ארה"ב חושבים שנוכל לחטוף צמחים כדי לכרות את המתכות האלה עם השורשים שלהן.
טכנולוגיות ירוקות כמו אנרגיה סולארית וכלי רכב חשמליים מאומצות בקצב חסר תקדים, אבל זה גם מלחיץ את שרשרת אספקה שתומכת בהם. תחום אחד מדאיג במיוחד כולל את המתכות הנדרשות לבניית סוללות, טורבינות רוח ומכשירי אלקטרוניקה מתקדמים אחרים המניעים את מעבר האנרגיה.
ייתכן שלא נוכל לקיים צמיחה צפויה בשיעורי הייצור הנוכחיים של רבים מהמינרלים הללו, כגון ליתיום, קובלט וניקל. חלק מהמתכות הללו מגיעות גם ממדינות שפעולות הכרייה שלהן מעוררות זכויות אדם רציניות או דאגות גיאופוליטיות.
כדי לגוון את האספקה, סוכנות המחקר הממשלתית ARPA-E מציעה מימון של 10 מיליון דולר כדי לחקור "פיטומין", שבו מינים מסוימים של צמחים משמשים להפקת מתכות יקרות ערך מהאדמה דרך שורשיהם. הפרויקט מתמקד בניקל תחילה, מתכת סוללה קריטית, אך בתיאוריה, ניתן להרחיב אותו למינרלים אחרים.
"על מנת להגשים את המטרות שהציב הנשיא ביידן כדי לעמוד ביעדי האנרגיה הנקייה שלנו, ולתמוך בכלכלה ובביטחון הלאומי שלנו, היא תנקוט בגישה של כל הידיים על הסיפון ופתרונות חדשניים", ARPA-E הבמאית אוולין וואנג אמר בהודעה לעיתונות.
"על ידי בחינת פיטומינינג להפקת ניקל כחומר היעד הקריטי הראשון, ARPA-E שואפת להשיג גישת מיצוי במחיר תחרותי וטביעת פחמן נמוכה הדרושה לתמיכה במעבר האנרגיה."
הרעיון של פיטומינינג קיים כבר זמן מה ומסתמך על מחלקה של צמחים המכונה "צוברי יתר". מינים אלה יכולים לספוג כמות גדולה של מתכת דרך שורשיהם ולאגור אותה ברקמותיהם. פיטומינינג כולל גידול צמחים אלה בקרקעות עם רמות גבוהות של מתכות, קציר ושריפת הצמחים, ולאחר מכן חילוץ המתכות מהאפר.
פרויקט ARPA-E, הידוע בשם Plant HYperaccumulators TO MIne Nickel Enriched Soils (PHYTOMINES), מתמקד בניקל מכיוון שכבר קיימים מצברים רבים שידועים כסופגים את המתכת. אבל מציאת, או יצירת, מינים המסוגלים לכרות כלכלית את המתכת בצפון אמריקה עדיין יהיו אתגר משמעותי.
אחת המטרות העיקריות של הפרויקט היא לייעל את כמות הניקל שצמחים אלה יכולים לקלוט. זה יכול לכלול רבייה או שינוי גנטי של צמחים כדי לשפר את התכונות הללו או לשנות את המיקרוביום של הצמחים או האדמה שמסביב כדי להגביר את הספיגה.
הסוכנות גם רוצה לקבל הבנה טובה יותר של הגורמים הסביבתיים והכלכליים שיכולים לקבוע את כדאיות הגישה, כגון השפעת הרכב מינרלים בקרקע, מצב הבעלות על הקרקע של אתרים מבטיחים ועלויות החיים של פעולת פיטומינציה.
אבל בעוד שהרעיון עדיין בשלב מעורפל, יש פוטנציאל לא מבוטל.
"באדמה שמכילה בערך 5 אחוז ניקל - שהיא די מזוהמת - אתה הולך לקבל אפר שהוא בערך 25 עד 50 אחוז ניקל לאחר שתשרוף אותו", דייב מקניר, ביוגיאוכימאי מאוניברסיטת קנטקי, אמר לי קווית.
"בהשוואה, היכן שאתה כורה אותו מהאדמה, מסלע, יש בו בערך 02 אחוז ניקל. אז אתה גדול בכמה סדרי גודל בהעשרה, ויש בו הרבה פחות זיהומים."
פיטומינינג יהיה גם הרבה פחות מזיק לסביבה מאשר כרייה מסורתית, וזה יכול לעזור לתקן אדמה מזוהמת במתכות כך שניתן יהיה לעבד אותן בצורה קונבנציונלית יותר. בעוד שההתמקדות כרגע היא בניקל, ניתן להרחיב את הגישה למתכות יקרות ערך אחרות.
האתגר העיקרי יהיה למצוא צמח שמתאים לאקלים אמריקאי שגדל במהירות. "הבעיה הייתה היסטורית שהם לעתים קרובות לא צמחים יצרניים במיוחד", אמר פטריק בראון, מדען צמחי מאוניברסיטת קליפורניה, דייויס. קווית. "והאתגר הוא שאתה צריך להיות בעל ריכוז גבוה של ניקל וביומסה גבוהה כדי להשיג תוצאה משמעותית ובעלת קיימא כלכלית."
ובכל זאת, אם חוקרים יכולים לגלגל את המעגל הזה, הגישה יכולה להיות דרך מבטיחה להגביר את אספקת המינרלים הקריטיים הדרושים כדי לתמוך במעבר לכלכלה ירוקה יותר.
קרדיט תמונה: מצבר ניקל אליסום ארגנטיום / דיוויד סטאנג דרך ויקימדיה קומונס
- הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. העצים את עצמך. גישה כאן.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
- PlatoESG. פחמן, קלינטק, אנרגיה, סביבה, שמש, ניהול פסולת. גישה כאן.
- PlatoHealth. מודיעין ביוטכנולוגיה וניסויים קליניים. גישה כאן.
- מקור: https://singularityhub.com/2024/03/28/these-plants-could-mine-crucial-battery-materials-from-the-soil-with-their-roots/
