Китайски екип от учени прави световно откритие, като идентифицира естествено образуван минерал, съдържащ редкоземни елементи (REE) в живо растение.
Изследователите откриват наноразмерен монацит, ценен минерал, кристализирал в тъканите на вечнозелено папратово растение, наречено Blechnum orientale.
Според изявление на Института по геохимия в Гуанджоу, институция, участваща в проучването, това „отваря нови възможности за директно възстановяване на функционални материали от редкоземни елементи“.
„Това откритие не само хвърля светлина върху обогатяването и секвестирането на РЕЕ по време на химично и биологично изветряване, но и отваря нови възможности за директно възстановяване на функционални материали от РЕЕ“, заявяват изследователите.
Образуване
Монацитът е фосфатен минерал, богат на редкоземни елементи (REE) като церий, лантан и неодим. Тези елементи са от решаващо значение за съвременните технологии. Самият минерал е високо ценен заради своите механични, физични и термични свойства.
Това, което прави откритието значимо, е начинът, по който се е образувал минералът. Обикновено монацитът се образува геоложки при високо налягане и температури от стотици градуса по Фаренхайт. Учените отбелязват, че това проучване доказва, че растенията могат да улеснят минерализацията му при условия на околната среда на земната повърхност.
Този биологичен процес „потвърждава осъществимостта на фитомининга“, пише екипът в рецензираното списание Environmental Science & Technology.
Фитомининга е зелена стратегия, която използва „хиперакумулаторни“ растения за извличане на метали от земята. Тези растения са способни да концентрират тежки метали в тъканите си на нива, стотици до хиляди пъти по-високи от тези в околната почва.
Стратегията включва отглеждане на тези растения на богати на метали почви и по-късно извличане на целевите метали от събраната биомаса. Изследователите обясняват, че този подход „намалява зависимостта от конвенционалния минен добив, като същевременно смекчава свързаните с него екологични и геополитически рискове“.
Механизъм на образуване на минерала
Проучването, което е съвместна работа на Института по геохимия в Гуанджоу (към Китайската академия на науките) и Вирджиния Тек в САЩ, подробно описва механизма на образуване на минерала.
За целите на проучването екипът събира проби от растенията и почвата от находища на редки земни елементи в Гуанджоу, Китай. Анализът показва, че редките земни елементи са най-концентрирани в листата на папрата.
В статията се посочва, че минералите кристализират в извънклетъчните тъкани на растението – извън клетките – за да предотвратят проникването на нехранителни елементи и да служат като метод за детоксикация.
„Доколкото ни е известно, това е най-ранният документиран случай на кристализация на редкоземни елементи в минерална фаза в хиперакумулатор“, заявява екипът, както съобщава SCMP.
Институтът по геохимия в Гуанджоу заявява, че проучването предлага „нов път за устойчиво използване на редкоземните ресурси“, което може да доведе до „зелен кръгов модел“ на „едновременно възстановяване и рециклиране“.
Източник: InterestingEngineering
