Вчені виявили, що звичайна папороть, Blechnum orientale, здатна природним чином накопичувати та навіть вирощувати кристали рідкоземельних елементів (РЗЕ) у своїх тканинах. Це революційне відкриття може революціонізувати спосіб отримання цих критично важливих матеріалів, переходячи до більш стійких і екологічно чистих методів видобутку.
Зростаючий попит на рідкоземельні елементи
РЗЕ насправді не є рідкістю, але видобуток їх із земної кори дорогий і шкідливий для навколишнього середовища. Ці 17 металевих елементів необхідні для широкого спектру сучасних технологій, від вітрових турбін і смартфонів до медичних пристроїв і високошвидкісних інтернет-кабелів. Із зростанням попиту, особливо із розширенням використання чистої енергії, пошук більш ефективних і стійких ланцюгів постачання стає критично важливим.
Фітовидобуток: рослини як природні екстрактори
Ідею фітомайнінгу — використання рослин для поглинання металів із ґрунту — вивчали багато років. Деякі види рослин, відомі як гіперакумулятори, можуть процвітати в середовищах, багатих металами, і зв’язувати ці елементи у своїх тканинах. Б. Вже було відомо, що orientale є таким гіперакумулятором, але останні дослідження показали дещо несподіване: ця папороть не лише накопичує РЗЕ, але й активно утворює мінеральні кристали в собі.
“Хімічний сад” Всередині рослини
Використовуючи вдосконалену мікроскопію та хімічний аналіз, дослідники виявили, що папороть культивує кристали монациту, багаті неодимом, лантаном і церієм, у власних тканинах. Це перший задокументований випадок, коли рослина природно вирощувала мінерали РЗЕ без екстремальних температур і тиску, які зазвичай необхідні для геологічних утворень. Процес нагадує «хімічний сад», який спонтанно формується всередині структури рослини.
Наслідки для сталого видобутку
Це відкриття свідчить про те, що фітовидобуток може бути набагато ефективнішим, ніж вважалося раніше. Той факт, що рослина може генерувати мінерали РЗЕ за нормальних умов навколишнього середовища, відкриває можливість безпосереднього вилучення цих матеріалів без суворих процесів традиційного вилучення.
«Це відкриття не тільки проливає світло на збагачення РЗЕ… але також відкриває нові можливості для прямого вилучення функціональних матеріалів РЗЕ», – пишуть дослідники.
Необхідні подальші дослідження, щоб визначити, чи є це явище унікальним для B. orientale або можуть бути відтворені в інших видах рослин. Попередні дані свідчать про те, що інша папороть, Dicranopteris linearis, може демонструвати подібну поведінку, але для підтвердження цього необхідні додаткові дослідження. Зараз стоїть завдання вдосконалити методи видобутку, щоб максимізувати виробництво РЗЕ, мінімізуючи вплив на навколишнє середовище.
Цей прорив підтверджує доцільність фітовидобутку та запроваджує рослинний підхід, який може трансформувати розвиток ресурсів РЗЕ, підтримуючи технології чистої енергії без загострення екологічних та геополітичних проблем, пов’язаних із традиційним видобутком.
