Ассоциация переход на возобновляемые источники энергии потребуется огромное количество материалов, и есть опасения, что вскоре мы можем столкнуться с нехваткой некоторых критически важных металлов. Исследователи правительства США полагают, что мы могли бы привязать растения к добыче этих металлов с помощью своих корней.

«Зеленые» технологии, такие как солнечная энергия и электромобили, внедряются беспрецедентными темпами, но это также создает нагрузку на экономику. цепочки поставок, которые их поддерживают. Одна из областей, вызывающих особую озабоченность, — это металлы, необходимые для создания батарей, ветряных турбин и другой современной электроники, обеспечивающей энергетический переход.

Возможно, мы не сможем поддерживать прогнозируемый рост при нынешних темпах производства многих из этих полезных ископаемых, таких как литий, кобальт и никель. Некоторые из этих металлов также поставляются из стран, добыча полезных ископаемых которых вызывает серьезные проблемы с правами человека или геополитическими проблемами.

Чтобы диверсифицировать поставки, правительственное исследовательское агентство ARPA-E предлагает финансирование в размере 10 миллионов долларов для изучения «фитомайнинга», при котором определенные виды растений используются для извлечения ценных металлов из почвы через их корни. В первую очередь проект сосредоточен на никеле, важнейшем аккумуляторном металле, но теоретически его можно распространить и на другие минералы.

«Для достижения целей, поставленных президентом Байденом для достижения наших целей в области чистой энергетики, а также для поддержки нашей экономики и национальной безопасности, потребуется комплексный подход и инновационные решения», ARPA-E режиссер Эвелин Ванг говорится в пресс-релизе.

«Исследуя фитодобычу для извлечения никеля в качестве первого целевого критического материала, ARPA-E стремится достичь экономически конкурентоспособного подхода к добыче с низким уровнем выбросов углекислого газа, необходимого для поддержки энергетического перехода».

Концепция фитомайнинга существует уже давно и основана на классе растений, известных как «гипераккумуляторы». Эти виды могут поглощать большое количество металла через корни и хранить его в тканях. Фитодобыча предполагает выращивание этих растений на почвах с высоким содержанием металлов, сбор и сжигание растений, а затем извлечение металлов из золы.

Проект ARPA-E, известный как «Растительные гипераккумуляторы для добычи никель-обогащенных почв» (PHYTOMINES), фокусируется на никеле, поскольку уже известно множество гипераккумуляторов, способных поглощать металл. Но поиск или создание видов, способных экономически эффективно добывать металл в Северной Америке, по-прежнему будет серьезной проблемой.

Одной из основных целей проекта является оптимизация количества никеля, которое могут усваивать эти растения. Это может включать в себя селекцию или генетическую модификацию растений для улучшения этих характеристик или изменение микробиома растений или окружающей почвы для повышения абсорбции.

Агентство также хочет лучше понять экологические и экономические факторы, которые могут определить жизнеспособность этого подхода, такие как влияние минерального состава почвы, статус владения землей на перспективных участках и затраты на эксплуатацию фитодобычи.

Но хотя эта идея все еще находится на туманной стадии, она имеет значительный потенциал.

«В почве, которая содержит примерно 5 процентов никеля (и она довольно загрязнена), после ее сжигания вы получите пепел, содержащий от 25 до 50 процентов никеля», — Дэйв Макнир, биогеохимик из Университета Кентукки, заявил Проводная.

«Для сравнения, там, где вы добываете его из земли, из камня, там содержится около 02 процента никеля. Так что по обогащению вы на несколько порядков больше, а примесей в нем гораздо меньше».

Фитодобыча также будет гораздо менее вредной для окружающей среды, чем традиционная добыча полезных ископаемых, и может помочь восстановить почву, загрязненную металлами, чтобы их можно было обрабатывать более традиционными методами. Хотя в настоящее время основное внимание уделяется никелю, этот подход можно распространить и на другие ценные металлы.

Основной задачей будет найти растение, подходящее для американского климата и быстрорастущее. «Проблема исторически заключалась в том, что они не всегда были очень продуктивными растениями», — сказал Патрик Браун, ученый-растениевод из Калифорнийского университета в Дэвисе. Проводная. «И проблема в том, что для достижения значимого и экономически жизнеспособного результата необходимы высокие концентрации никеля и высокая биомасса».

Тем не менее, если исследователям удастся замкнуть этот круг, этот подход может стать многообещающим способом увеличения поставок важнейших полезных ископаемых, необходимых для поддержки перехода к более «зеленой» экономике.

Изображение предоставлено: Гипераккумулятор никеля Алиссум серебристый / Дэвид Стэнг через Wikimedia Commons

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
• ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• ПлатонЭСГ. Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
• ПлатонЗдоровье. Биотехнологии и клинические исследования. Доступ здесь.
• Источник: https://singularityhub.com/2024/03/28/these-plants-could-mine-crucial-battery-materials-from-the-soil-with-their-roots/