Olyan páfrányt fedeztek fel kínai kutatók, ami természetes módon apró, ritkaföldfémeket tartalmazó kristályokat képez, írja a Phys.org. Ez a felfedezés ígéretes lehetőségeket tár fel a zöld bányászat egy új formája, a fitobányászat előtt.
A fitobányászatot, amit néha agrobányászatnak (fitomining és agromining) is neveznek, az 1980-as években vetették fel kutatók mint lehetőséget arra, hogy növények segítségével vonják ki a talajból a nehézfémeket. Ellentétben a fitoremediációval, amikor a környezetszennyező anyagok kivonása a cél, a fitobányászatot a fémek gazdasági hasznosítására vetik be.
A fitobányászat olyan növények létezését használja ki, amelyek természetes módon rendelkeznek olyan fehérjékkel vagy vegyületekkel, amelyek bizonyos fémionokhoz kötődnek. Amikor ez a folyamat megtörténik, a felhasználásra szánt fémet vagy bioércet a növényi anyagokból kell kinyerni és finomítani. A folyamat ugyan lassú és nem a leghatékonyabb, kutatók folyamatosan vizsgálják.
A ritkaföldfémek egy 17 elemből álló csoportot takar, nélkülözhetetlenek a technológiai fejlődéshez, ugyanis használják őket a szélturbináktól kezdve az elektromos autók akkumulátorain át az okostelefonokig szinte minden hasonló eszközben. Nevüknek megfelelően ritkák, a földkéregben jellemzően alacsony koncentrációban fordulnak elő. Ez az oka annak például, hogy Kína képes az ezeket érintő exportkorlátozásokat az Egyesült Államokkal szembeni diplomáciai nyomásgyakorlásra használni. Mivel Kína adja a globális kitermelés több mint 50 és a feldolgozás csaknem 80 százalékát, a hatások globálisan is érezhetőek.
A ritkaföldfémek kinyerése költséges, és általában nagyléptékű, hagyományos bányászati műveleteket igényel, amelyekhez durva vegyszereket alkalmaznak, és jelentős szennyezést okoznak a környezetben. Tudósok ezért keresnek tisztább, fenntarthatóbb, növényalapú alternatívákat a begyűjtésükre.
Az Environmental Science & Technology folyóiratban megjelent tanulmány szerint a kínai kutatók a Blechnum orientale páfrányt vizsgálták, amelyet ritkaföldfémben gazdag területekről gyűjtöttek be Dél-Kínában. Már ismert volt, hogy hiperakkumulátor növényről van szó, vagyis képes olyan talajban és vízben nőni, amely magas fémkoncentrációt tartalmaz, és a gyökerein keresztül felvenni a fémeket. Azt viszont nem tudták még, hogy a ritkaföldfémek milyen kémiai formában vannak jelen a növényben, pedig ez az ismeret kulcsfontosságú a leghatékonyabb kinyerési folyamat megtervezéséhez.
A kutatók képalkotó technológiát és kémiai elemzést alkalmazva fedezték fel, hogy a páfrány nanoszintű kristályokat képez ritkaföldfémekben gazdag monazit ásványból a szöveteiben, különösen a sejtfalakban és a sejtek közötti terekben. A monazit a ritkaföldfémek egyik fő forrása a geológiai érclelőhelyeken világszerte.
A tanulmány szerzői a kristály formáját is megfigyelték, észrevéve, hogy az egy rendkívül összetett, önszerveződő mintázatban növekszik. Ez az első alkalom, hogy a tudósok élő növényben láttak ritkaföldfémkristály-képződést.
Bár attól még mindig messze vagyunk, hogy ritkaföldfémekért páfrányokat ültessünk, a kutatás további bizonyítéka annak, hogy a fitobányszat megvalósítható lehet.
