El transición de energía renovable Se necesitará una enorme cantidad de materiales y se teme que pronto nos enfrentemos a una escasez de algunos metales críticos. Los investigadores del gobierno estadounidense creen que podríamos utilizar plantas para extraer estos metales con sus raíces.

Se están adoptando tecnologías verdes como la energía solar y los vehículos eléctricos a un ritmo sin precedentes, pero esto también está ejerciendo presión sobre la economía. cadenas de suministro que los respaldan. Un área de particular preocupación incluye los metales necesarios para construir baterías, turbinas eólicas y otros dispositivos electrónicos avanzados que están impulsando la transición energética.

Es posible que no podamos sostener el crecimiento proyectado a las tasas actuales de producción de muchos de estos minerales, como el litio, el cobalto y el níquel. Algunos de estos metales también provienen de países cuyas operaciones mineras plantean graves preocupaciones geopolíticas o de derechos humanos.

Para diversificar los suministros, la agencia gubernamental de investigación ARPA-E está ofreciendo 10 millones de dólares en financiación para explorar la “fitominería”, en la que ciertas especies de plantas se utilizan para extraer metales valiosos del suelo a través de sus raíces. El proyecto se centra primero en el níquel, un metal fundamental para las baterías, pero, en teoría, podría ampliarse a otros minerales.

"Para lograr los objetivos establecidos por el presidente Biden para cumplir nuestros objetivos de energía limpia y apoyar nuestra economía y seguridad nacional, será necesario [un] enfoque de colaboración total y soluciones innovadoras", ARPA-E directora Evelyn Wang dijo en un comunicado de prensa.

"Al explorar la fitominería para extraer níquel como el primer material crítico objetivo, ARPA-E tiene como objetivo lograr un enfoque de extracción rentable y con baja huella de carbono necesario para respaldar la transición energética".

El concepto de fitominería existe desde hace algún tiempo y se basa en una clase de plantas conocidas como “hiperacumuladoras”. Estas especies pueden absorber una gran cantidad de metal a través de sus raíces y almacenarlo en sus tejidos. La fitominería implica cultivar estas plantas en suelos con altos niveles de metales, cosechar y quemar las plantas y luego extraer los metales de las cenizas.

El proyecto ARPA-E, conocido como Plantar hiperacumuladores para extraer suelos enriquecidos con níquel (PHYTOMINES), se centra en el níquel porque ya se sabe que hay muchos hiperacumuladores que absorben el metal. Pero encontrar o crear especies capaces de extraer económicamente el metal en América del Norte seguirá siendo un desafío importante.

Uno de los objetivos principales del proyecto es optimizar la cantidad de níquel que estas plantas pueden absorber. Esto podría implicar cultivar o modificar genéticamente plantas para mejorar estos rasgos o alterar el microbioma de las plantas o del suelo circundante para aumentar la absorción.

La agencia también quiere comprender mejor los factores ambientales y económicos que podrían determinar la viabilidad del enfoque, como el impacto de la composición mineral del suelo, el estado de propiedad de la tierra de sitios prometedores y los costos de vida de una operación de fitominería.

Pero si bien la idea aún se encuentra en una etapa confusa, existe un potencial considerable.

"En un suelo que contiene aproximadamente un 5 por ciento de níquel, que está bastante contaminado, obtendrás una ceniza que tiene entre un 25 y un 50 por ciento de níquel después de quemarlo", dijo Dave McNear, biogeoquímico de la Universidad de Kentucky, les dijo a Con conexión de cable.

“En comparación, cuando se extrae del suelo, de la roca, tiene aproximadamente un 02 por ciento de níquel. Por lo tanto, el enriquecimiento es varios órdenes de magnitud mayor y tiene muchas menos impurezas”.

La fitominería también sería mucho menos dañina para el medio ambiente que la minería tradicional y podría ayudar a remediar el suelo contaminado con metales para que puedan cultivarse de manera más convencional. Aunque actualmente la atención se centra en el níquel, el enfoque podría extenderse también a otros metales valiosos.

El principal desafío será encontrar una planta adecuada para los climas americanos que crezca rápidamente. "Históricamente, el problema ha sido que no suelen ser plantas muy productivas", dijo Patrick Brown, científico de plantas de la Universidad de California en Davis. Con conexión de cable. "Y el desafío es que hay que tener altas concentraciones de níquel y alta biomasa para lograr un resultado significativo y económicamente viable".

Aún así, si los investigadores pueden cuadrar ese círculo, el enfoque podría ser una forma prometedora de aumentar el suministro de los minerales críticos necesarios para respaldar la transición hacia una economía más verde.

Crédito de imagen: hiperacumulador de níquel. Alyssum argenteum / David Stang a través de Wikimedia Commons

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• Fuente: https://singularityhub.com/2024/03/28/these-plants-could-mine-crucial-battery-materials-from-the-soil-with-their-roots/