Команда перехід на відновлювані джерела енергії потребуватиме величезної кількості матеріалів, і є побоювання, що незабаром ми можемо зіткнутися з дефіцитом деяких критичних металів. Урядові дослідники США вважають, що ми могли б використовувати рослини для видобутку цих металів за допомогою їхнього коріння.

Зелені технології, такі як сонячна енергія та електромобілі, впроваджуються безпрецедентними темпами, але це також напружує ланцюги поставок, які їх підтримують. Однією з сфер особливого занепокоєння є метали, необхідні для виготовлення батарей, вітряних турбін та іншої передової електроніки, яка забезпечує перехід енергії.

Можливо, ми не зможемо підтримувати прогнозоване зростання за поточних темпів виробництва багатьох із цих мінералів, таких як літій, кобальт і нікель. Деякі з цих металів також надходять із країн, видобуток яких викликає серйозні проблеми з правами людини чи геополітичними проблемами.

Щоб урізноманітнити запаси, державне дослідницьке агентство ARPA-E пропонує 10 мільйонів доларів фінансування для дослідження «фітовидобутку», під час якого певні види рослин використовують для вилучення цінних металів із ґрунту через їхнє коріння. Проект зосереджений насамперед на нікелі, критично важливому металі для акумуляторів, але теоретично він може бути розширений на інші мінерали.

«Щоб досягти цілей, поставлених президентом Байденом, щоб досягти наших цілей щодо чистої енергії та підтримати нашу економіку та національну безпеку, нам знадобиться комплексний підхід та інноваційні рішення», — ARPA-E режисер Евелін Ван сказав у прес-релізі.

«Досліджуючи фітовидобуток для видобутку нікелю як першого цільового критичного матеріалу, ARPA-E прагне досягти економічно конкурентоспроможного підходу до видобутку з низьким викидом вуглецю, необхідного для підтримки енергетичного переходу».

Концепція фітовидобутку існує вже деякий час і базується на класі рослин, відомих як «гіперакумулятори». Ці види можуть поглинати велику кількість металу через коріння та зберігати його у своїх тканинах. Фітовидобуток передбачає вирощування цих рослин на ґрунтах з високим вмістом металів, збирання та спалювання рослин, а потім вилучення металів із золи.

Проект ARPA-E, відомий як Plant HYperaccumulators TO Mine Nickel-Enriched Soils (PHYTOMINES), зосереджується на нікелі, оскільки вже існує багато гіперакумуляторів, які, як відомо, поглинають метал. Але пошук або створення видів, здатних економічно видобувати метал у Північній Америці, все ще буде серйозною проблемою.

Однією з головних цілей проекту є оптимізація кількості нікелю, яку можуть приймати ці рослини. Це може включати розведення або генетичну модифікацію рослин для посилення цих ознак або зміну мікробіому рослин або навколишнього ґрунту для підвищення поглинання.

Агентство також хоче отримати краще розуміння екологічних та економічних факторів, які можуть визначати життєздатність підходу, таких як вплив мінерального складу ґрунту, статус власності на землю для перспективних ділянок та витрати протягом усього терміну експлуатації фітовидобутку.

Але хоча ідея все ще знаходиться на туманній стадії, існує значний потенціал.

«У ґрунті, який містить приблизно 5 відсотків нікелю — який є досить забрудненим — ви отримаєте попіл із приблизно 25-50 відсотками нікелю після того, як ви його спалите», — Дейв Макнір, біогеохімік з Університету Кентуккі, сказав провідна.

«Для порівняння, там, де його видобуваєш із землі, із каменю, там міститься близько 02% нікелю. Отже, ви на кілька порядків більше збагачуєтеся, і в ньому набагато менше домішок».

Фітовидобуток також буде набагато менш шкідливим для навколишнього середовища, ніж традиційний видобуток корисних копалин, і він може допомогти відновити ґрунт, забруднений металами, щоб їх можна було вирощувати традиційніше. Хоча наразі увага зосереджена на нікелі, цей підхід можна поширити й на інші цінні метали.

Головним завданням буде знайти рослину, яка підходить для американського клімату та швидко росте. «Проблема історично полягала в тому, що вони часто не дуже продуктивні рослини», — сказав Патрік Браун, фахівець з рослин з Каліфорнійського університету в Девісі. провідна. «І завдання полягає в тому, що вам потрібно мати високі концентрації нікелю та високу біомасу, щоб досягти значущого, економічно життєздатного результату».

І все-таки, якщо дослідники зможуть звести це коло в квадрат, цей підхід може стати багатообіцяючим способом збільшення поставок найважливіших мінералів, необхідних для підтримки переходу до більш екологічної економіки.

Автор зображення: нікелевий гіперакумулятор Аліссум сріблястий / Девід Стенг через Wikimedia Commons

• Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Додайте собі сили. Доступ тут.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Розширення знань. Доступ тут.
• ПлатонЕСГ. вуглець, CleanTech, Енергія, Навколишнє середовище, Сонячна, Поводження з відходами. Доступ тут.
• PlatoHealth. Розвідка про біотехнології та клінічні випробування. Доступ тут.
• джерело: https://singularityhub.com/2024/03/28/these-plants-could-mine-crucial-battery-materials-from-the-soil-with-their-roots/