Китайская команда ученых впервые выявила минерализацию редкоземельных элементов (РЗЭ) в папоротниках. Это открытие может послужить базой для экологически безопасного метода извлечения этих стратегически важных материалов. Об этом сообщила газета China Daily.
«Редкоземельные элементы, называемые «витаминами промышленности», являются незаменимыми основными стратегическими ресурсами в таких высокотехнологичны областях, как искусственный интеллект, новая энергетика и национальная оборона, а также относятся к числу ключевых сырьевых материалов, сталкивающихся с относительно высокими рисками в глобальной цепочке поставок», — рассказал исследователь Гуанчжоуского института геохимии Китайской академии наук Чжу Цзяньси.
Исследователи сосредоточили внимание на вечнозеленом папоротнике бленхум восточный (Blechnum orientale), который известен как гипераккумулятор РЗЭ. В тканях растения они нашли существенные концентрации этих элементов, которые самоорганизовались в межклеточных пространствах и сформировали минерал монацит-(La). Это исследование стало первым случаем выявления биоминерализации редкоземельных элементов в растениях.
По словам Чжу, обычно редкоземельные минералы возникают в результате геологических процессов при высоких температурах. Тем не менее результаты показали, что растения способны синтезировать минералы при обычных условиях, что открывает пути для устойчивого восстановления редкоземельных запасов.
«Выращивая растения-гипераккумуляторы, в том числе бленхум восточный, можно извлекать из растений ценные РЗЭ, одновременно очищая загрязненную почву и восстанавливая экологию хвостохранилищ редкоземельных металлов, тем самым по-настоящему реализуя зеленую циклическую модель «очистки плюс переработки», — пояснил Чжу.
По его словам, папоротник действует как «пылесос» для редкоземельных металлов, поглощая и концентрируя их из окружающей среды. Элементы оседают в виде наночастиц и кристаллизуются в редкоземельные фосфатные минералы — это форма естественной детоксикации, при которой растение «запечатывает» потенциально токсичные ионы в устойчивую структуру.
В отличие от природного монацита, который часто содержит радиоактивные элементы, «биомонацит», образующийся в папоротнике, чист и безопасен. Ученые считают, что это открытие может стать основой для создания экологичных технологий добычи редкоземельных элементов.
«Открытие редкоземельной минерализации в бленхуме восточном не только обновляет понимание человеком механизма минерализации растений, но и открывает новые возможности для исследования почти тысячи известных растений-гипераккумуляторов», — заключил Чжу.
Ранее, 30 октября, журнал Science Daily рассказал о токсинах, накапливающихся в растениях из семейства тыквенных. В материале указывалось, что такой процесс связан с белками, которые связываются с загрязнителями и перемещают их по тканям плода.