Wetenschappers hebben ontdekt dat een gewone varen, Blechnum Orientale, op natuurlijke wijze kristallen van zeldzame aardelementen (REE’s) in zijn weefsels kan ophopen en zelfs kan groeien. Deze baanbrekende bevinding zou een revolutie kunnen teweegbrengen in de manier waarop we deze cruciale materialen verkrijgen, en op weg zijn naar duurzamere en milieuvriendelijkere extractiemethoden.
De stijgende vraag naar zeldzame aardelementen
REE’s zijn eigenlijk niet schaars, maar het winnen ervan uit de aardkorst is zowel duur als ontwrichtend voor het milieu. Deze 17 metalen elementen zijn essentieel voor een breed scala aan moderne technologieën: van windturbines en smartphones tot medische apparaten en hogesnelheidsinternetkabels. Naarmate de vraag groeit – vooral met de uitbreiding van groene energie – wordt het vinden van efficiëntere en duurzamere toeleveringsketens van cruciaal belang.
Fytomining: planten als natuurlijke extractoren
Het idee van fytomining, waarbij planten worden gebruikt om metalen uit de bodem op te nemen, wordt al jaren onderzocht. Bepaalde plantensoorten, bekend als hyperaccumulatoren, kunnen gedijen in metaalrijke omgevingen en zich met deze elementen in hun weefsels binden. B. Orientale stond al bekend als zo’n hyperaccumulator, maar recent onderzoek heeft iets onverwachts aan het licht gebracht: deze varen slaat niet alleen REE’s op, maar vormt actief minerale kristallen in zichzelf.
Een “chemische tuin” in de fabriek
Met behulp van geavanceerde microscopie en chemische analyse ontdekten onderzoekers dat de varen monazietkristallen, rijk aan neodymium, lanthaan en cerium, in zijn eigen weefsels kweekt. Dit is het eerste gedocumenteerde geval van een plant die op natuurlijke wijze REE-mineralen kweekt zonder de extreme temperaturen en druk die doorgaans nodig zijn in geologische formaties. Het proces lijkt op een ‘chemische tuin’ die zich spontaan vormt binnen de structuren van de plant.
Implicaties voor duurzame mijnbouw
Deze ontdekking suggereert dat fytomining veel efficiënter zou kunnen zijn dan eerder werd gedacht. Het feit dat een fabriek REE-mineralen kan genereren onder normale omgevingsomstandigheden opent mogelijkheden voor directe terugwinning van deze materialen zonder de zware processen van conventionele mijnbouw.
“Deze ontdekking werpt niet alleen licht op de verrijking van REE… maar opent ook nieuwe mogelijkheden voor de directe terugwinning van functionele REE-materialen”, schrijven onderzoekers.
Verder onderzoek is nodig om te bepalen of dit fenomeen uniek is voor B. Orientale of kan worden gerepliceerd in andere plantensoorten. Voorlopig bewijs suggereert dat een andere varen, Dicranopteris linearis, soortgelijk gedrag zou kunnen vertonen, maar er is meer onderzoek nodig om dit te bevestigen. De uitdaging is nu het verfijnen van de extractiemethoden om de terugwinning van REE te maximaliseren en tegelijkertijd de impact op het milieu te minimaliseren.
Deze doorbraak bevestigt de haalbaarheid van fytomining en introduceert een plantaardige aanpak die de ontwikkeling van REE-hulpbronnen zou kunnen transformeren en groene energietechnologieën zou kunnen ondersteunen zonder de ecologische en geopolitieke uitdagingen die gepaard gaan met traditionele mijnbouw te verergeren.
