The umskipti endurnýjanlegrar orku mun krefjast mikið magn af efnum, og óttast er að við gætum brátt staðið frammi fyrir skorti á mikilvægum málmum. Vísindamenn bandarískra stjórnvalda telja að við gætum sett plöntur í reipi til að ná þessum málmum með rótum þeirra.

Græn tækni eins og sólarorka og rafknúin farartæki eru tekin upp á áður óþekktum hraða, en þetta reynir líka á birgðakeðjur sem styðja þær. Eitt svæði sem er sérstakt áhyggjuefni eru málmarnir sem þarf til að byggja rafhlöður, vindmyllur og önnur háþróuð rafeindatækni sem knýr orkuskiptin.

Við getum ekki haldið uppi áætluðum vexti við núverandi framleiðsluhraða margra þessara steinefna, eins og litíums, kóbalts og nikkels. Sumir þessara málma eru einnig fengnir frá löndum þar sem námuvinnsla vekur alvarlegar mannréttindi eða landpólitískar áhyggjur.

Til að auka fjölbreytni í birgðum býður ríkisrannsóknarstofnunin ARPA-E 10 milljónir dollara í fjármögnun til að kanna „fytómíngerð“ þar sem ákveðnar tegundir plantna eru notaðar til að vinna verðmæta málma úr jarðveginum í gegnum rætur þeirra. Verkefnið beinist fyrst að nikkeli, mikilvægum rafhlöðumálmi, en í orði gæti það verið stækkað til annarra steinefna.

„Til þess að ná þeim markmiðum sem Biden forseti lagði fram til að ná markmiðum okkar um hreina orku og styðja við efnahag okkar og þjóðaröryggi, mun það taka [allar hendur á þilfari nálgun og nýstárlegar lausnir,“ ARPA-E leikstjóri Evelyn Wang sagði í fréttatilkynningu.

„Með því að kanna phytomining til að vinna nikkel sem fyrsta mikilvæga markefnið, stefnir ARPA-E að því að ná fram kostnaðarsamri og lágkolefnisfótsporsvinnsluaðferð sem þarf til að styðja við orkuskiptin.

Hugmyndin um phytomining hefur verið til um nokkurt skeið og byggir á flokki plantna sem kallast „ofsafnunartæki“. Þessar tegundir geta tekið upp mikið magn af málmi í gegnum rætur sínar og geymt það í vefjum sínum. Phytoming felur í sér að rækta þessar plöntur í jarðvegi með mikið magn af málmum, uppskera og brenna plönturnar og vinna síðan málma úr öskunni.

ARPA-E verkefnið, þekkt sem Plant HYperaccumulators TO MIne Nikkel-auðgað jarðveg (PHYTOMINES), einbeitir sér að nikkel vegna þess að það eru nú þegar margir ofsafsöfnunartæki sem vitað er að gleypa málminn. En að finna, eða búa til, tegundir sem geta hagkvæmt námu málmum í Norður-Ameríku mun samt vera veruleg áskorun.

Eitt af meginmarkmiðum verkefnisins er að hámarka magn nikkels sem þessar plöntur geta tekið inn. Þetta gæti falið í sér ræktun eða erfðabreytingar á plöntum til að auka þessa eiginleika eða breyta örveru annað hvort plantnanna eða jarðvegsins í kring til að auka frásog.

Stofnunin vill einnig öðlast betri skilning á umhverfis- og efnahagslegum þáttum sem gætu ráðið úrslitum um hagkvæmni nálgunarinnar, svo sem áhrifum jarðvegssamsetningar jarðvegs, eignarhaldsstöðu landa á efnilegum stöðum og líftímakostnaði við plöntuhreinsun.

En á meðan hugmyndin er enn á þokukenndu stigi eru miklir möguleikar.

„Í jarðvegi sem inniheldur um það bil 5 prósent nikkel – sem er frekar mengað – færðu ösku sem er um það bil 25 til 50 prósent nikkel eftir að þú hefur brennt hana niður,“ segir Dave McNear, lífjarðefnafræðingur við háskólann í Kentucky, sagði Wired.

„Til samanburðar, þar sem þú vinnur það úr jörðu, úr bergi, þá hefur það um 02 prósent nikkel. Þannig að þú ert nokkrum stærðargráðum meiri í auðgun og það hefur mun minna af óhreinindum.

Plöntuhreinsun myndi líka vera mun minna umhverfisskemmandi en hefðbundin námuvinnsla, og það gæti hjálpað til við að hreinsa jarðveg sem er mengaður af málmum svo hægt sé að rækta þá á hefðbundnari hátt. Þó að áherslan sé nú á nikkel, gæti nálgunin verið útvíkkuð til annarra verðmætra málma líka.

Helsta áskorunin verður að finna plöntu sem hentar fyrir bandarískt loftslag sem vex hratt. „Vandamálið hefur í gegnum tíðina verið að þær eru ekki oft mjög afkastamiklar plöntur,“ sagði Patrick Brown, plöntuvísindamaður við Kaliforníuháskóla í Davis. Wired. „Og áskorunin er að þú verður að hafa háan styrk nikkels og mikinn lífmassa til að ná marktækri, efnahagslega hagkvæmri niðurstöðu.

Samt sem áður, ef vísindamenn geta rétt þann hring, gæti nálgunin verið vænleg leið til að auka birgðir af mikilvægum steinefnum sem þarf til að styðja við umskipti yfir í grænna hagkerfi.

Myndinneign: Nikkel ofursafnari Alyssum argenteum / David Stang í gegnum Wikimedia Commons

• SEO knúið efni og PR dreifing. Fáðu magnara í dag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrktu sjálfan þig. Aðgangur hér.
• PlatoAiStream. Web3 upplýsingaöflun. Þekking aukin. Aðgangur hér.
• PlatóESG. Kolefni, CleanTech, Orka, Umhverfi, Sól, Úrgangsstjórnun. Aðgangur hér.
• PlatoHealth. Líftækni og klínísk rannsóknagreind. Aðgangur hér.
• Heimild: https://singularityhub.com/2024/03/28/these-plants-could-mine-crucial-battery-materials-from-the-soil-with-their-roots/