西方突然發現:最賺錢的礦,可能不用挖了
隨著全球科技競爭與能源轉型加速,稀土資源的重要性正迅速攀升,但傳統金屬采礦往往對環境造成嚴重破壞,通常涉及大規模砍伐森林,也會產生有毒尾礦與廢棄物,可能滲入環境,危害人類與野生動物。由於加工過程高度耗能,也常伴隨大量溫室氣體排放。利用植物萃取土壤金屬的“植物采礦”(Phytomining)概念由於對環境更加友善,越來越被學界重視,盡管目前還沒有任何植物采礦技術實現商業化,但前景可期。
《德國之聲》報道,在阿爾巴尼亞北部的壹片田地上,農民正穿梭於壹排排黃芥菜間進行作業,而他們收獲的作物並非這些植物,而是重金屬“鎳”,這種種植的作物,是目前學界已知的721種“超累積植物”(Hyperaccumulator)之壹。
科學界把能吸收土壤中壹種或多種重金屬的植物,稱為超累積植物,它們演化出將這些重金屬儲存在莖、葉或汁液中的能力,這是壹種帶有毒性的防御機制,用來對抗掠食者與病原體;但對植物本身而言,這些金屬並不會造成傷害。
而阿爾巴尼亞這片田地土壤中的鎳含量過高,不適合種植糧食作物;但同時又不足以支撐傳統礦場開采。根據新創公司Metalplant共同創辦人馬茨納(Eric Matzner)的說法,這正是植物采礦的理想條件。該公司在特羅波耶(Tropoje)附近經營壹塊10公頃的試驗農地。
報道提到,齒絲薺屬(Odontarrhena)植物會吸收並儲存金屬,當植物被收割並幹燥後,其幹重中約有2%是鎳。 Metalplant將植物研磨並焚燒,留下灰燼濃縮物,也就是所謂的“生物礦石(bio-ore)”。這些灰燼會經過清洗,並利用硫酸轉化為液體,再經過過濾與結晶,制成硫酸鎳,這是壹種需求極高的原料,廣泛用於大型電池,例如電動車電池。
龍莓草可提取稀土金屬
無獨有偶,另據《Gizmodo》報道,北卡羅萊納州立大學(NC State)生物化學家多爾蒂(Colleen Doherty)的研究團隊,也宣布了壹項新的技術,使得從北美洲常見的原生植物“美洲商陸”(Phytolacca americana,又稱龍莓草)中提取稀土金屬成為可能。
多爾蒂的團隊將美洲商陸種植於酸性礦山排水污泥中,這是壹種常見且通常富含重金屬的廢棄物,為了讓植物采礦技術最佳化,團隊使用螢光光譜技術(fluorescence spectroscopy),比傳統方法更溫和測量這些植物體內稀土物質的濃度。
而傳統測量方法“電感耦合電漿質譜”(inductively coupled plasma mass spectroscopy)需將植物樣本燒成灰燼。多爾蒂表示:“新方法非常快速,且不會破壞植物,使我們能重復測試同株植物。”這種非破壞性的持續監測,有助稀土元素濃度達最佳狀態時采收植物。
科學家最早在1980年代開始使用超累積植物,來清理受到礦場或冶煉廠污染的土壤。但直到1990年代,科學家才開始思考:如果把植物吸收的這些貴重金屬加以利用會怎樣?這個概念被稱為“植物采礦”(Phytomining)。
據《bioGraphic》報道,截至目前為止,大多數植物采礦都集中在鎳上,在已知的721種超累積植物中,有超過500種能夠吸收鎳。對這些植物而言,這與所有復雜的演化特征壹樣,為了生存。

最新研究使從北美洲常見的原生植物“美洲商陸”中提取稀土金屬成為可能。 (圖擷取自Wikipedia)
蛇紋岩土壤富含金屬鎳
全球各地因地質組成不同,部分土壤富含鎳,例如由蛇紋岩(Serpentine)或超基性岩(Ultramafic Rock)構成的土壤,而對大多數植物來說,高濃度的鎳具有致命性;但超累積植物已演化出將金屬吸收進自身組織的能力,使原本有毒的土壤反而成為生長優勢。壹些科學家認為,這些植物體內高濃度的鎳,甚至有助於抵御病原體與昆蟲啃食。
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《德國之聲》報道,在阿爾巴尼亞北部的壹片田地上,農民正穿梭於壹排排黃芥菜間進行作業,而他們收獲的作物並非這些植物,而是重金屬“鎳”,這種種植的作物,是目前學界已知的721種“超累積植物”(Hyperaccumulator)之壹。
科學界把能吸收土壤中壹種或多種重金屬的植物,稱為超累積植物,它們演化出將這些重金屬儲存在莖、葉或汁液中的能力,這是壹種帶有毒性的防御機制,用來對抗掠食者與病原體;但對植物本身而言,這些金屬並不會造成傷害。
而阿爾巴尼亞這片田地土壤中的鎳含量過高,不適合種植糧食作物;但同時又不足以支撐傳統礦場開采。根據新創公司Metalplant共同創辦人馬茨納(Eric Matzner)的說法,這正是植物采礦的理想條件。該公司在特羅波耶(Tropoje)附近經營壹塊10公頃的試驗農地。
報道提到,齒絲薺屬(Odontarrhena)植物會吸收並儲存金屬,當植物被收割並幹燥後,其幹重中約有2%是鎳。 Metalplant將植物研磨並焚燒,留下灰燼濃縮物,也就是所謂的“生物礦石(bio-ore)”。這些灰燼會經過清洗,並利用硫酸轉化為液體,再經過過濾與結晶,制成硫酸鎳,這是壹種需求極高的原料,廣泛用於大型電池,例如電動車電池。
龍莓草可提取稀土金屬
無獨有偶,另據《Gizmodo》報道,北卡羅萊納州立大學(NC State)生物化學家多爾蒂(Colleen Doherty)的研究團隊,也宣布了壹項新的技術,使得從北美洲常見的原生植物“美洲商陸”(Phytolacca americana,又稱龍莓草)中提取稀土金屬成為可能。
多爾蒂的團隊將美洲商陸種植於酸性礦山排水污泥中,這是壹種常見且通常富含重金屬的廢棄物,為了讓植物采礦技術最佳化,團隊使用螢光光譜技術(fluorescence spectroscopy),比傳統方法更溫和測量這些植物體內稀土物質的濃度。
而傳統測量方法“電感耦合電漿質譜”(inductively coupled plasma mass spectroscopy)需將植物樣本燒成灰燼。多爾蒂表示:“新方法非常快速,且不會破壞植物,使我們能重復測試同株植物。”這種非破壞性的持續監測,有助稀土元素濃度達最佳狀態時采收植物。
科學家最早在1980年代開始使用超累積植物,來清理受到礦場或冶煉廠污染的土壤。但直到1990年代,科學家才開始思考:如果把植物吸收的這些貴重金屬加以利用會怎樣?這個概念被稱為“植物采礦”(Phytomining)。
據《bioGraphic》報道,截至目前為止,大多數植物采礦都集中在鎳上,在已知的721種超累積植物中,有超過500種能夠吸收鎳。對這些植物而言,這與所有復雜的演化特征壹樣,為了生存。

最新研究使從北美洲常見的原生植物“美洲商陸”中提取稀土金屬成為可能。 (圖擷取自Wikipedia)
蛇紋岩土壤富含金屬鎳
全球各地因地質組成不同,部分土壤富含鎳,例如由蛇紋岩(Serpentine)或超基性岩(Ultramafic Rock)構成的土壤,而對大多數植物來說,高濃度的鎳具有致命性;但超累積植物已演化出將金屬吸收進自身組織的能力,使原本有毒的土壤反而成為生長優勢。壹些科學家認為,這些植物體內高濃度的鎳,甚至有助於抵御病原體與昆蟲啃食。
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