Vědci v Číně učinili převratný objev: kapradina obecná, Blechnum orientale, přirozeně produkuje mikroskopické krystaly obsahující cenné prvky vzácných zemin (REE). Toto zjištění posiluje potenciál „fytominingu“ – využití rostlin k udržitelnému získávání těchto kritických minerálů.
Rostoucí poptávka po vzácných zeminách
Prvky vzácných zemin, skupina 17 kovů s jedinečnými vlastnostmi, jsou základní součástí moderní technologie. Od větrných turbín a baterií elektrických vozidel po chytré telefony a lékařské CT skenery jsou tyto materiály nepostradatelné. Tradiční těžba REE je však drahá, škodlivá pro životní prostředí a často se spoléhá na drsné chemikálie, které znečišťují půdu a vodu. To přimělo výzkumníky k hledání čistších alternativ a fytomining se ukázal jako slibné řešení.
Krystaly tvořící kapradinu
Kapradina Blechnum orientale, získaná z oblastí jižní Číny bohatých na REE, je již dlouho známá jako „hyperakumulátor“ – to znamená, že je schopna absorbovat vysoké koncentrace kovů z půdy. Co vědci nevěděli, bylo jak kapradina tyto kovy vnitřně zpracovává. Nová studie publikovaná v Environmental Science & Technology ukazuje, že kapradina tvoří ve svých tkáních nano krystaly monazitu – hlavního zdroje REE v geologických sedimentech.
Tyto krystaly rostou ve složitých, samoorganizujících se vzorcích, které připomínají mikroskopickou „chemickou zahradu“. Jde o první zdokumentovaný případ živé rostliny vytvářející krystalickou strukturu prvku vzácných zemin. Kapradiny koncentrují REE v buněčných stěnách a mezibuněčných prostorech, v podstatě fungují jako přírodní rafinérie ropy.
Proč je to důležité
Tento objev je významný z několika důvodů. Zaprvé potvrzuje, že fytomining je nejen teoreticky možný, ale také se přirozeně vyskytuje u určitých druhů rostlin. Za druhé, pochopení toho, jak kapradiny tvoří tyto krystaly, je zásadní pro vývoj efektivních procesů extrakce REE. Namísto spoléhání se na destruktivní těžební operace bychom mohli potenciálně „sklízet“ REE ze speciálně pěstovaných rostlin.
Vědci zdůrazňují, že se jedná o dříve nepoznanou cestu pro tvorbu kritických minerálů v přírodním prostředí. Osvětluje, jak se REE akumulují a jsou sekvestrovány biologickým zvětráváním, a otevírá nové možnosti pro přímou extrakci funkčních REE materiálů.
Budoucnost fytotěžby
Přestože se rozsáhlé REE „zahrady“ ještě nestaly realitou, tento objev posiluje argumenty pro fytomining jako životaschopnou, levnější a méně destruktivní alternativu k tradiční těžbě. Budoucí výzkum se zaměří na optimalizaci podmínek růstu rostlin, maximalizaci příjmu REE a vývoj účinných metod extrakce.
Vzhledem k tomu, že celosvětová poptávka po prvcích vzácných zemin neustále roste, budou stále důležitější udržitelná řešení, jako je fytotěžba. Tato kapradina může být klíčem k odemknutí zelenější budoucnosti pro těžbu kritických minerálů.
„Naše objevy odhalují dříve nerozpoznanou rostlinou zprostředkovanou cestu pro tvorbu kritických minerálů… Tento objev nejen vrhá světlo na obohacování vzácných zemin… ale také otevírá nové možnosti pro přímou extrakci funkčních materiálů REE.“
© 2025 Science X Network
