Des scientifiques chinois ont fait une découverte révolutionnaire : une fougère commune, Blechnum orientale, crée naturellement des cristaux microscopiques contenant de précieux éléments de terres rares (ÉTR). Cette découverte renforce le potentiel du « phytomining » – l’utilisation de plantes pour extraire de manière durable ces minéraux essentiels.
La demande croissante de terres rares
Les éléments des terres rares – un groupe de 17 métaux aux propriétés uniques – sont des composants essentiels des technologies modernes. Des éoliennes et batteries de véhicules électriques aux smartphones et appareils d’imagerie médicale, ces matériaux sont indispensables. Cependant, l’exploitation traditionnelle des ETR est coûteuse, dommageable pour l’environnement et repose souvent sur des produits chimiques agressifs qui polluent la terre et l’eau. Cela a poussé les chercheurs à explorer des alternatives plus propres, et le phytomining est apparu comme une solution prometteuse.
Une fougère qui forme des cristaux
La fougère Blechnum orientale, récoltée dans les régions riches en ETR du sud de la Chine, est connue depuis longtemps comme un « hyperaccumulateur », ce qui signifie qu’elle peut absorber de fortes concentrations de métaux du sol. Ce que les scientifiques ne savaient pas, c’était comment la fougère traitait ces métaux en interne. Une nouvelle recherche, publiée dans Environmental Science & Technology, révèle que la fougère forme des cristaux nanométriques de monazite – une source principale d’ÉTR dans les dépôts géologiques – dans ses tissus.
Ces cristaux se développent selon des motifs complexes et auto-organisés ressemblant à un « jardin chimique » microscopique. Il s’agit du premier cas documenté d’une plante vivante créant une structure cristalline d’éléments de terres rares. La fougère concentre les ETR dans ses parois cellulaires et ses espaces intercellulaires, agissant essentiellement comme une raffinerie naturelle.
Pourquoi c’est important
La découverte est importante pour plusieurs raisons. Premièrement, cela confirme que la phytominage n’est pas seulement théoriquement possible, mais qu’elle se produit naturellement chez certaines espèces végétales. Deuxièmement, comprendre comment la fougère forme ces cristaux est crucial pour concevoir des processus d’extraction efficaces des ETR. Plutôt que de compter sur des opérations minières destructrices, nous pourrions potentiellement « récolter » des ETR provenant de plantes spécialement cultivées.
Les chercheurs soulignent qu’il s’agit d’une voie jusqu’alors méconnue pour la formation de minéraux critiques dans les environnements naturels. Il met en lumière la façon dont les ETR s’accumulent et sont séquestrés par l’altération biologique, et ouvre de nouvelles possibilités pour récupérer directement les matériaux ETR fonctionnels.
L’avenir du phytominage
Bien que les « jardins » d’ÉTR à grande échelle ne soient pas encore une réalité, cette découverte renforce les arguments en faveur de l’exploitation minière phytomineuse en tant qu’alternative viable, moins coûteuse et moins destructrice à l’exploitation minière conventionnelle. D’autres recherches se concentreront sur l’optimisation des conditions de croissance des plantes, la maximisation de l’absorption des ETR et le développement de méthodes d’extraction efficaces.
Alors que la demande mondiale en éléments de terres rares continue d’augmenter, les solutions durables telles que l’exploitation minière végétale deviendront de plus en plus importantes. Cette fougère pourrait détenir la clé d’un avenir plus vert pour l’extraction de minéraux critiques.
« Nos découvertes révèlent une voie jusqu’alors méconnue, médiée par les plantes, pour la formation de minéraux critiques… Cette découverte met non seulement en lumière l’enrichissement en ETR… mais ouvre également de nouvelles possibilités pour la récupération directe de matériaux fonctionnels en ETR. »
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