Збір металу методом фітомайнінгу Ці рослини є справжніми шанувальниками важких металів BR Knowledge
В даний час декілька заводів заганяють дослідників до золотої лихоманки: супер рослини, які витягують важкі метали із забрудненого ґрунту, як органічні пилососи. Вони детоксикують ґрунт і одночасно забезпечують цінною сировиною, завдяки фітомінування.
Автор: Хайке Вестрам, за мотивами програми Тілла Краузе та Клауса Уріга
Те, що просочується зі стовбура дерева тут (малюнок вище), змушує серце дослідника битися швидше: цей синьо-зелений сік буквально коштує золота - і в той же час настільки токсичний, що навіть не повинен існувати. Тому що у цього дерева є все: важкий метал. Більше, ніж ви можете подумати.
Рослини, жадні важких металів
Урожай металу з фітомін
Фитоминирование - це вилучення важкого металу, який зберігається в рослинах: якщо рослини спалюються, метал залишається в золі і може бути вилучений з нього хімічним способом, наприклад.
У багатьох шпалерах квітів є справжній вентилятор від важких металів. Як і в делікатній гірській капусті Хеллер (також: Альпен-Хеллеркраут), яку також можна зустріти на гірських луках у передгір’ях Альп (малюнок, один абзац нижче). Природа цвіте, що дивуються навіть біологи:
Забирайте і слухайте
Понад сорок років тому британський біолог Алан Бейкер виявив, що гора Хеллеркраут містить велику кількість нікелю - важкого металу, який є дуже токсичним і переноситься людьми, тваринами та рослинами лише в невеликих кількостях. Але гірська капуста зберігає велику її кількість: якщо спалити траву, попіл складається з 20 відсотків важкого металу.
Замочений нікелем
Джунглі на Великій Террі (Нова Каледонія)
З тих пір дослідники виявили інші заводи, які спеціалізуються на утилізації металобрухту, так би мовити. Антоні ван дер Ент шукає таких супер рослин у джунглях тихоокеанських островів. На Гранде Терре, головному острові Нової Каледонії на схід від Австралії, голландський біолог досліджує дерево, яке можна знайти лише тут і яке пронизане дуже особливим соком: якщо ви подряпати гострий Pycnandra acuminata в кору, синьо-зелений сік витікає одна чверть складається з нікелю. У рослині буквально є отрута у жилах - вона насправді повинна загинути.
"Це найдивніша біологічна рідина у світі. Химерно уявляти, що в соках живого здорового дерева так багато металу".
Антоні ван дер Ент, біолог з Університету Квінсленда, Австралія
Гіперакумулятори: суперколектори
Метали в листі рослини
Хвороблива Pycnandra належить до гіперакумуляторів, таких як альпійська капуста. У буквальному перекладі це означає "надмірне зберігання". Якщо сказати недбало, можна сказати, що рослини є супер-колекціонерами. Якого важкого металу вони накопичують у сотні разів більше, ніж можуть витримати інші рослини. Зараз дослідники з’ясували, що гіперакумуляторам це вдається, оскільки вони зберігають токсичні метали в спеціальних клітинах, які знаходяться далеко від життєво важливого хлорофілу для фотосинтезу.
Важкий тариф
Але чому рослини це роблять? Чому вони всмоктують токсини? Одна з тез дослідників: Навіть хижакам рослин не подобається така перевага до важких металів - вони уникають гіперакумуляторів. Чого рослини до цього часу не очікували: у людей з’являється апетит до супер рослин.
Біопилосос для підлог, забруднених важкими металами
Коли любителі важких металів витягують із землі забруднюючі важкі метали, вони також чистять забруднені людиною підлоги, як органічний пилосос. Це також цікаво для Німеччини: професор Уте Кремер з кафедри фізіології рослин Рурського університету в Бохумі досліджує ДНК кресу Халлера (Arabidopsis Halleri). Тому що він процвітає на одному з найбільш токсичних ґрунтів тут: колишньому руднику свинцю в Зауерланді. Грунт тут забруднений не тільки нікелем, але й свинцем та небезпечним кадмієм. І саме це рослина висмоктує із забрудненого грунту. Можливо, кресон та інші супер рослини можуть в майбутньому очистити деякі забруднені ділянки від промислових майданчиків.
Детокс із заводами важких металів
Краєвид в Новій Каледонії
У Новій Каледонії, де найбільші у світі родовища нікелю експлуатуються десятиліттями, а навколишнє середовище зазнає сильних наслідків, гіперакумулятори вже повинні допомогти відновити навколишнє середовище навколо шахт. Не як екологізацію, а як детоксикацію. У безпосередній близькості від шахт, іноді на самих сильно забруднених відвалах, створюються суперплантації рослин.
Фітомайнінг бізнес-модель
І ця форма утилізації токсинів із навколишнього середовища може в кінцевому підсумку зробити смачною для самих операторів шахт. Тому що врешті-решт важкий метал можна буквально зібрати: рослини зрізати, висушити та спалити до попелу. А мета, який прагнули, можна витягти з нього за допомогою кислоти. Алан Бейкер вже десятки років тому визнав, що фітомайнінг (дослівно перекладається як "видобуток рослин") може використовуватися для заробітку. Але він не збагатився цим.
Від бур’янів до супер рослин
Урожай металу в Албанії
Однак фермери в Албанії вже отримують користь від фітомінних робіт: фермер навряд чи може щось отримати на березі Охридського озера, грунт забруднений важкими металами. Але тут росте настінна кам'яна трава (Alyssum murale) - поки що лише бур'яни для фермерів: "Це те, що ні для чого не можна було б використовувати. Навіть тварини не їдять цю траву", - каже один із фермерів з Пойске. Однак п'ята частина попелу обпалених кам'яних клинів також складається з нікелю. І ось як вони починають збирати метали на березі озера: фермери отримують вісімдесят доларів за кожну тонну сушеної капусти.
Вчений сільського господарства Гійом Ечеваррія з французького університету в Нансі видобуває солі нікелю та оксиди нікелю з кам’яної трави, такі як ті, що використовуються для лаків та фарб або для захисту поверхні в автомобільній промисловості.
Урожай дорогоцінних металів замість прополювання?
Його колега, професор хімії Марі-Оділ Сімонно з Університету Нансі, вже мріє про щось більш благородне: теоретично можливо, що в рослинах можуть збагачуватися і зовсім інші метали. Наприклад, дорогоцінні метали, такі як платина або паладій, які використовуються в конструкціях каталізаторів та в медичних технологіях. Золото також можливо - але дуже копітко.