Çin Bilimler Akademisi Guangzhou Jeokimya Enstitüsünden bilim insanları, Güney Çin’de nadir toprak elementleri (NTE) içeren minik kristaller oluşturan eğrelti otu türü keşfetti. Keşif, “yeşil madenciliğin” yani fitomadenciliğin önünü açabilir. Fitomadencilik, bitkileri kullanarak topraktan ağır metalleri çıkarma işlemine deniyor.
NTE’ler, rüzgar türbinlerinden elektrikli araç bataryalarına, akıllı telefonlardan tıbbi tarayıcılara kadar pek çok ürün için hayati önem taşıyor. NTE’ler, benzer özelliklere sahip 17 metal elementten oluşan bir grup. Adlarından da anlaşılacağı gibi, doğada nadir bulunuyor ve genellikle Dünya’nın kabuğunda düşük yoğunluklarda mevcut oluyor.
Bu elementleri çıkarmanın son derece pahalı olmasının yanı sıra; sert kimyasalların kullanıldığı, kirliliğe ve arazi tahribatına neden olan madencilik operasyonları gerektirir. Bu nedenle araştırmacılar, NTE’leri toplamak için daha temiz ve sürdürülebilir, bitki temelli alternatifler üzerinde duruyor.
Makaleye göre, araştırmacılar, Güney Çin’deki NTE açısından zengin bölgelerden toplanan Blechnum orientale adlı eğrelti otu ürününü inceledi. B. orientale’nin bir “hiperakümülatör” olduğu biliniyordu; yani yüksek konsantrasyonlarda metal içeren toprak ve suda yetişebilen ve bunları kökleri aracılığıyla emebilen bir bitki. Ancak NTE’lerin bitkinin içinde hangi kimyasal forma dönüştüğünü bilmiyorlardı. Bu, en verimli çıkarma işlemini tasarlamak için hayati önem taşıyor.
Kristal üreten eğrelti otu
Araştırma ekibi, yüksek güçlü görüntüleme teknolojisi ve kimyasal analizlerle, eğrelti otunun dokularının içinde, özellikle hücre duvarlarında ve hücreler arası boşluklarda, NTE açısından zengin monazit mineralinin nano ölçekli kristallerini oluşturduğunu keşfetti. Monazit, dünya genelindeki jeolojik cevher yataklarında nadir toprak elementlerinin ana kaynaklarından biri olarak biliniyor.
Ekip, ayrıca kristal formun, minik dallardan oluşan oldukça karmaşık, kendi kendini organize eden bir düzende büyüdüğünü gözlemledi ve bunu mikroskobik bir “kimya bahçesi”ne benzetti.
Bu çalışmayla, bilim insanları ilk kez canlı bir bitkinin nadir toprak elementi kristali oluşturduğunu gözlemledi.
Nadir toprak elementleri bahçesi mümkün olur mu?
Çalışmayı yürüten bilim insanlarına göre, yakın gelecekte nadir toprak elementleri üretmek için bir bahçe kurulması pek mümkün görünmüyor. Ancak araştırma, fitomadenciliğin uygulanabilir olduğuna dair yeni kanıtlar sunuyor. Keşif, sadece bir eğrelti otu türüyle dahi bitkilerin ihtiyaç duyduğu nadir toprak elementlerini çıkarmak için değerli, daha ucuz ve çevresel anlamda daha az yıkıcı bir yöntem sağlayabileceği iddiasını güçlendiriyor.