Descoperire fără precedent: O plantă care „crește” cristale din metale rare

Cercetătorii au făcut o descoperire care ar putea deschide calea către metode mai sustenabile de obținere a unor resurse minerale de care depindem tot mai mult. Este vorba despre o abilitate remarcabilă ascunsă în țesuturile unei ferigi, Blechnum orientale, o plantă capabilă să absoarbă și să stocheze elemente rare din sol.

Există 17 elemente rare, toate metale esențiale pentru o gamă largă de tehnologii: turbine eoliene, computere, cabluri de internet prin fibră optică sau instrumente medicale. Deși numele lor sugerează altceva, nu sunt cu adevărat „rare”, însă sunt greu și costisitor de extras în forme utile din scoarța terestră.

Aici intervine conceptul de fitominerit, mai exact folosirea plantelor hiperacumulatoare, capabile să crească în soluri bogate în metale pe care să le fixeze în structurile lor, pentru a extrage resurse minerale direct din sol.

„Elementele rare (REE) sunt metale esențiale pentru energia curată și aplicațiile de înaltă tehnologie, însă aprovizionarea cu acestea este afectată de probleme de mediu și de tensiuni geopolitice”, notează cercetătorul Liuqing He și colegii săi de la Academia Chineză de Științe în lucrarea publicată.

Potrivit acestuia, „fitomineritul, o strategie ecologică ce folosește plante hiperacumulatoare pentru a extrage metale din sol, oferă o posibilă soluție sustenabilă pentru aprovizionarea cu REE, dar rămâne insuficient explorată.”

Feriga B. orientale era deja cunoscută ca hiperacumulator, însă cercetătorii au descoperit ceva cu totul neașteptat: planta producea în mod efectiv cristale de elemente rare în propriile țesuturi.

Folosind imagistică microscopică avansată și analize chimice, oamenii de știință au observat că monazitul, un compus bogat în elemente rare, se forma în interiorul plantei asemenea unui „laborator chimic” natural, auto-organizat din elemente precum neodim, lantan și ceriu. Este pentru prima dată când se observă așa ceva la o plantă.

„Această descoperire arată o cale alternativă de formare a monazitului în condiții surprinzător de blânde și evidențiază rolul unic al plantelor în declanșarea unor astfel de procese”, explică autorii.

Studiile viitoare vor trebui să stabilească dacă fenomenul este specific ferigii B. orientale sau dacă apare și la alte specii. Există unele indicii că și feriga Dicranopteris linearis ar putea produce astfel de compuși, dar dovezi directe nu au fost încă obținute.

Următorul pas este dezvoltarea unei metode de extragere a monazitului și separare a elementelor componente fără pierderi semnificative. Deși provocările sunt numeroase, potențialele beneficii sunt considerabile.

Cercetarea a fost publicată în revista Environmental Science & Technology.