可再生能源转型 将需要大量材料，人们担心我们可能很快就会面临一些关键金属的短缺。美国政府研究人员认为，我们可以利用植物的根部来开采这些金属。
太阳能和电动汽车等绿色技术正在以前所未有的速度被采用，但这也给人们带来了压力。 支持他们的供应链。特别值得关注的一个领域包括制造电池、风力涡轮机和其他推动能源转型的先进电子产品所需的金属。
我们可能无法维持其中许多矿物（例如锂、钴和镍）目前的产量增长速度。其中一些金属还来自其采矿作业引发严重人权或地缘政治担忧的国家。
为了实现供应多样化，政府研究机构 ARPA-E 提供 10 万美元的资金来探索“植物采矿”，即使用某些植物种类通过根部从土壤中提取有价值的金属。该项目首先关注镍，这是一种关键的电池金属，但理论上，它可以扩展到其他矿物。
ARPA-E 表示：“为了实现拜登总统为实现我们的清洁能源目标而制定的目标，并支持我们的经济和国家安全，我们将采取全力以赴的方法和创新的解决方案。”导演 王伊芙琳 在一份新闻稿中说：.
“通过探索植物采矿来提取镍作为第一个目标关键材料，ARPA-E 旨在实现支持能源转型所需的具有成本竞争力和低碳足迹的提取方法。”
植物采矿的概念已经存在一段时间了，它依赖于一类被称为“超积累植物”的植物。这些物种可以通过根吸收大量金属并将其储存在组织中。植物采矿涉及在金属含量高的土壤中种植这些植物，收获并燃烧植物，然后从灰烬中提取金属。
ARPA-E 项目被称为植物超富集植物开采富镍土壤 (PHYTOMINES)，重点关注镍，因为已知已经有许多超富集植物可以吸收这种金属。但在北美寻找或创造能够经济地开采金属的物种仍然是一项重大挑战。
该项目的主要目标之一是优化这些植物吸收镍的量。这可能涉及育种或基因改造植物以增强这些特性，或改变植物或周围土壤的微生物组以促进吸收。
该机构还希望更好地了解可能决定该方法可行性的环境和经济因素，例如土壤矿物成分的影响、有前景的地点的土地所有权状况以及植物采矿作业的生命周期成本。
尽管这个想法仍处于模糊阶段，但仍有相当大的潜力。
肯塔基大学生物地球化学家戴夫·麦克尼尔 (Dave McNear) 表示：“在镍含量约为 5% 的土壤中（污染程度相当严重），燃烧后会得到镍含量约为 25% 至 50% 的灰烬。” 告诉 接线.
“相比之下，从地下、岩石中开采的镍含量约为 02%。所以你的富集度要高出几个数量级，而且杂质要少得多。”
植物采矿对环境的破坏也比传统采矿要小得多，而且它可以帮助修复被金属污染的土壤，以便可以更传统地种植它们。虽然目前的重点是镍，但该方法也可以扩展到其他有价值的金属。
主要的挑战是找到一种适合美国气候、生长迅速的植物。加州大学戴维斯分校的植物科学家帕特里克·布朗 (Patrick Brown) 表示：“从历史上看，问题在于它们通常不是高产植物。” 接线。 “挑战在于，你必须拥有高浓度的镍和高生物量才能实现有意义的、经济上可行的结果。”
尽管如此，如果研究人员能够解决这个问题，这种方法可能是增加支持向绿色经济转型所需的关键矿物供应的一种有前途的方法。
图片来源：镍超富集植物 银香菜 / 大卫·斯坦来自维基共享资源
