Kínai kutatók olyan páfrányfajt azonosítottak, amely természetes módon képes apró, ritkaföldfémeket tartalmazó kristályokat létrehozni a szöveteiben. A felfedezés, amelyről az Environmental Science & Technology folyóirat számolt be, a fitobányászat – vagy más néven növényalapú bányászat – jövőjét vetíti előre, egy környezetbarát alternatívát a hagyományos, erősen szennyező bányászati módszerekkel szemben.
A növény, amely „fémeket növeszt”
A kutatók a Blechnum orientale nevű páfrányt vizsgálták, amely Dél-Kína ritkaföldfémben gazdag területein nő. A növény már korábban is ismert volt úgynevezett hiperakkumulátorként, vagyis képes nagy mennyiségű fémet felvenni a talajból és a vízből anélkül, hogy elpusztulna. Most azonban kiderült, hogy a páfrány nanoszintű monazitkristályokat hoz létre, amelyek ritkaföldfémekben, például neodímiumban, lantánban és cériumban gazdagok.
A mikroszkópos vizsgálatok kimutatták, hogy ezek a kristályok a sejtfalakban és a sejtek közötti terekben képződnek, és önszerveződő mintázatot alkotnak – ez az első alkalom, hogy tudósok élő növényben ritkaföldfémkristályokat figyeltek meg.
Mi az a fitobányászat?
A fitobányászat (vagy agrobányászat) lényege, hogy bizonyos növényfajok a talajból kivont fémeket saját szöveteikben halmozzák fel. Ezeket a növényeket betakarítva és feldolgozva a bennük található fémek – például nikkel, kobalt, mangán vagy ritkaföldfémek – környezetkímélő módon kinyerhetők.
A módszer nem új, de eddig főként a talajtisztításban (fitoremediációban) alkalmazták. Most a cél az, hogy gazdaságosan is hasznosítható legyen: a növények segítségével kinyert fémek akár a technológiai iparban is felhasználhatók legyenek.
Miért fontos ez a felfedezés?
A ritkaföldfémek – amelyek 17 elemet foglalnak magukban – nélkülözhetetlenek a modern technológia számára: megtalálhatók a szélturbinákban, elektromos autókban, okostelefonokban és számítógépekben is. Ugyanakkor a kitermelésük költséges és rendkívül környezetszennyező, mivel gyakran nagy mennyiségű vegyszer használatával jár.
Kína jelenleg a globális termelés több mint felét, a feldolgozás pedig csaknem 80 százalékát uralja – ezért a fenntartható, alternatív módszerek iránti igény világszerte nő.
A mostani felfedezés azt mutatja, hogy a növények akár „bioércbányaként” is működhetnek – ha sikerül ipari méretben hasznosítani ezt a folyamatot, a fitobányászat valódi zöld forradalmat hozhat a fémiparban.
Még messze a gyakorlati alkalmazás
Bár a páfrány laboratóriumi körülmények között már bizonyított, a technológia ipari bevezetése még éveket, sőt évtizedeket vehet igénybe. A kutatók szerint a következő lépés a folyamat hatékonyságának növelése és a növényfajok szelektív nemesítése lesz, hogy nagyobb mennyiségű fémet tudjanak „megtermelni”.
Addig is a Blechnum orientale újabb bizonyítéka annak, hogy a természet gyakran kifinomultabb megoldásokat kínál, mint az emberi ipar – még a ritkaföldfémek bányászatában is.
Forrás: Telex.hu
Illusztráció: Pexels
