In het zuiden van China is een varen ontdekt die minuscule kristallen met zeldzame aardmetalen produceert. Het is een nieuwe doorbraak op zoek naar ‘fytomijnbouw’: de extractie van kostbare materialen via planten.
Zeldzame elementen – rare earth elements of REE’s – spelen een steeds grotere rol omdat ze onmisbaar zijn in allerlei technologie, van windturbines tot autobatterijen, ziekenhuisscanners en smartphones.
Maar zoals de naam doet vermoeden: ze zijn bijzonder zeldzaam en komen maar in kleine concentraties voor. Ze uit de grond halen is niet alleen duur, maar vaak ook erg vervuilend en schadelijk voor het landschap. Wetenschappers zijn dus op zoek naar alternatieve manieren, onder meer via planten.
Hyperaccumulator
In het tijdschrift Environmental Science & Technology beschrijven onderzoekers in China een doorbraak met de varensoort Blechnum orientale, die groeit in Chinese regio’s die rijk zijn aan REE’s. De varen is een zogenaamde ‘hyperaccumulator’, een plant die hoge concentraties metalen absorbeert via de wortels.
Uit chemische analyse van de varens is gebleken dat ze volop kristallen op nanoschaal vormen van het REE-rijke mineraal monaziet, vooral in de celwanden en tussen de cellen.
De ontdekking betekent nog lang niet dat we nu al velden kunnen gaan aanleggen om zeldzame aardmetalen te telen. Maar het is wel bemoedigend, zeggen de onderzoekers, en het biedt meer inzicht in de vorming van de elementen. “Deze ontdekking, zelfs al gaat het maar om één varensoort, versterkt het idee dat planten op een dag een waardevolle, goedkopere en minder schadelijke methode kunnen vormen om de felbegeerde zeldzame aardmetalen te pakken te krijgen”, schrijven de wetenschappers.
Nikkel en microplastics
Vorig jaar deden onderzoekers een gelijkaardige ontdekking voor nikkel: twee planten uit de mosterdfamilie blijken nikkel uit de bodem te halen en op te slaan in hun weefsel. Het nikkel kan vervolgens uit de planten worden geoogst en vervolgens gebruikt voor industriële doeleinden.
Fytomijnbouw kan verder ook gebruikt worden om de bodem te saneren van micro- en nanoplastics. Chinees-Deens onderzoek heeft aangetoond dat planten de deeltjes aan hun wortels kunnen binnenhalen in een proces dat ‘adsorptie’ heet. De techniek is vooral veelbelovend in water, waar het bijzonder moeilijk is om microplastics te filteren.
Waarom vinden we dit goed nieuws?
We vinden dit goed nieuws omdat het nauw aansluit bij de duurzame ontwikkelingsdoelstellingen van de Verenigde Naties. Deze ontdekking toont hoe planten kunnen bijdragen aan een duurzamere toekomst. Door zeldzame aardmetalen via planten te winnen (fytomijnbouw) vermijden we vervuilende mijnbouw, beschermen we ecosystemen (SDG 15) en bevorderen we verantwoord gebruik van natuurlijke hulpbronnen (SDG 12). Omdat deze elementen essentieel zijn voor hernieuwbare energie, elektrische voertuigen en batterijtechnologie, versterkt dit ook de energietransitie (SDG 7) en de strijd tegen klimaatverandering (SDG 13). Bovendien stimuleert deze doorbraak wetenschappelijke innovatie richting milieuvriendelijke industriële toepassingen (SDG 9).
