O prehod na obnovljivo energijo bo zahtevalo ogromno materialov in obstaja bojazen, da se lahko kmalu soočimo s pomanjkanjem nekaterih kritičnih kovin. Raziskovalci ameriške vlade menijo, da bi lahko pritegnili rastline, da bi z njihovimi koreninami pridobivali te kovine.

Zelene tehnologije, kot so sončna energija in električna vozila, se sprejemajo s hitrostjo brez primere, vendar to tudi obremenjuje dobavne verige, ki jih podpirajo. Eno področje, ki vzbuja posebno skrb, vključuje kovine, potrebne za izdelavo baterij, vetrnih turbin in druge napredne elektronike, ki poganja energetski prehod.

Morda ne bomo mogli vzdrževati predvidene rasti pri trenutnih stopnjah proizvodnje številnih teh mineralov, kot so litij, kobalt in nikelj. Nekatere od teh kovin izvirajo tudi iz držav, katerih rudarjenje povzroča resne pomisleke glede človekovih pravic ali geopolitične pomisleke.

Za diverzifikacijo oskrbe vladna raziskovalna agencija ARPA-E ponuja 10 milijonov dolarjev financiranja za raziskovanje "fitomininga", pri katerem se nekatere vrste rastlin uporabljajo za pridobivanje dragocenih kovin iz prsti prek njihovih korenin. Projekt se najprej osredotoča na nikelj, kritično baterijsko kovino, vendar bi ga teoretično lahko razširili na druge minerale.

"Da bi dosegli cilje, ki jih je določil predsednik Biden, da bi izpolnili naše cilje glede čiste energije ter podprli naše gospodarstvo in nacionalno varnost, bomo potrebovali celosten pristop in inovativne rešitve," ARPA-E režiserka Evelyn Wang je dejal v sporočilu za javnost.

"Z raziskovanjem fitokopanja za pridobivanje niklja kot prvega ciljnega kritičnega materiala želi ARPA-E doseči stroškovno konkurenčen pristop pridobivanja z nizkimi emisijami ogljika, ki je potreben za podporo energetskega prehoda."

Koncept fitokopanja obstaja že nekaj časa in se opira na razred rastlin, znanih kot »hiperakumulatorji«. Te vrste lahko skozi svoje korenine absorbirajo veliko količino kovine in jo shranijo v svojih tkivih. Fitominiranje vključuje gojenje teh rastlin v tleh z visoko vsebnostjo kovin, žetev in sežig rastlin ter nato ekstrakcijo kovin iz pepela.

Projekt ARPA-E, znan kot Plant HYperacumulators TO Mine Nickel-Enriched Soils (PHYTOMINES), se osredotoča na nikelj, ker že obstaja veliko hiperakumulatorjev, za katere je znano, da absorbirajo kovino. Toda iskanje ali ustvarjanje vrst, ki bi lahko ekonomično izkopavale kovino v Severni Ameriki, bo še vedno velik izziv.

Eden od glavnih ciljev projekta je optimizirati količino niklja, ki jo te rastline lahko sprejmejo. To bi lahko vključevalo vzrejo ali gensko spreminjanje rastlin za izboljšanje teh lastnosti ali spreminjanje mikrobioma bodisi rastlin ali okoliške zemlje za povečanje absorpcije.

Agencija želi pridobiti tudi boljše razumevanje okoljskih in gospodarskih dejavnikov, ki bi lahko določili izvedljivost pristopa, kot je vpliv mineralne sestave tal, status lastništva zemljišč obetavnih območij in življenjski stroški operacije fitominiranja.

Toda čeprav je ideja še vedno v nejasni fazi, obstaja velik potencial.

"V zemlji, ki vsebuje približno 5 odstotkov niklja - ki je precej onesnažena - boste dobili pepel, ki vsebuje približno 25 do 50 odstotkov niklja, potem ko jo sežgete," Dave McNear, biogeokemik na Univerzi v Kentuckyju, Rekel Wired.

»Za primerjavo, tam, kjer ga kopljete iz zemlje, iz skale, ima približno 02 odstotka niklja. Torej ste za več vrst velikosti večji pri obogatitvi in ​​ima veliko manj nečistoč.«

Fitokopanje bi bilo tudi veliko manj škodljivo za okolje kot tradicionalno rudarjenje in bi lahko pomagalo sanirati zemljo, onesnaženo s kovinami, da bi jih lahko gojili bolj konvencionalno. Čeprav je trenutno poudarek na niklju, bi lahko pristop razširili tudi na druge dragocene kovine.

Glavni izziv bo najti rastlino, ki je primerna za ameriško podnebje in ki hitro raste. "Težava je bila v preteklosti ta, da pogosto niso zelo produktivne rastline," je povedal Patrick Brown, rastlinski znanstvenik na kalifornijski univerzi v Davisu. Wired. "In izziv je, da morate imeti visoke koncentracije niklja in visoko biomaso, da dosežete pomemben, ekonomsko uspešen rezultat."

Kljub temu, če lahko raziskovalci kvadratizirajo ta krog, bi lahko bil pristop obetaven način za povečanje zalog kritičnih mineralov, potrebnih za podporo prehodu v bolj zeleno gospodarstvo.

Avtorstvo slike: hiperakumulator niklja Alyssum argenteum / David Stang prek Wikimedia Commons

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Opolnomočite se. Dostopite tukaj.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• PlatoESG. Ogljik, CleanTech, Energija, Okolje, sončna energija, Ravnanje z odpadki. Dostopite tukaj.
• PlatoHealth. Obveščanje o biotehnologiji in kliničnih preskušanjih. Dostopite tukaj.
• vir: https://singularityhub.com/2024/03/28/these-plants-could-mine-crucial-battery-materials-from-the-soil-with-their-roots/