Wetenschappers in China hebben een baanbrekende ontdekking gedaan: een gewone varen, Blechnum Orientale, creëert op natuurlijke wijze microscopisch kleine kristallen die waardevolle zeldzame aardelementen (REE’s) bevatten. Deze bevinding versterkt het potentieel van ‘fytomining’ – het gebruik van planten om deze cruciale mineralen duurzaam te extraheren.
De groeiende vraag naar zeldzame aardmetalen
Zeldzame aardelementen – een groep van 17 metalen met unieke eigenschappen – zijn essentiële componenten in moderne technologieën. Van windturbines en batterijen voor elektrische voertuigen tot smartphones en medische beeldvormingsapparatuur: deze materialen zijn onmisbaar. Traditionele REE-mijnbouw is echter duur, schadelijk voor het milieu en is vaak afhankelijk van agressieve chemicaliën die land en water vervuilen. Dit heeft onderzoekers ertoe aangezet schonere alternatieven te onderzoeken, en fytomining is een veelbelovende oplossing gebleken.
Een varen die kristallen vormt
De Blechnum Orientale -varen, verzameld in REE-rijke gebieden in Zuid-China, staat al lang bekend als een ‘hyperaccumulator’ – wat betekent dat hij hoge concentraties metalen uit de bodem kan opnemen. Wat wetenschappers niet wisten was hoe de varen deze metalen intern verwerkte. Uit nieuw onderzoek, gepubliceerd in Environmental Science & Technology, blijkt dat de varen in zijn weefsels kristallen van monaziet op nanoschaal vormt – een primaire bron van REE’s in geologische afzettingen.
Deze kristallen groeien in complexe, zelforganiserende patronen die lijken op een microscopische ‘chemische tuin’. Dit is het eerste gedocumenteerde geval waarin een levende plant een kristalstructuur van zeldzame aarde-elementen creëert. De varen concentreert de REE’s in zijn celwanden en intercellulaire ruimtes en fungeert in wezen als een natuurlijke raffinaderij.
Waarom dit belangrijk is
De ontdekking is om verschillende redenen belangrijk. Ten eerste bevestigt het dat fytomining niet alleen theoretisch mogelijk is, maar ook van nature voorkomt bij bepaalde plantensoorten. Ten tweede is het begrijpen hoe de varen deze kristallen vormt cruciaal voor het ontwerpen van efficiënte REE-extractieprocessen. In plaats van te vertrouwen op destructieve mijnbouwactiviteiten, zouden we mogelijk REE’s kunnen ‘oogsten’ uit speciaal gecultiveerde planten.
De onderzoekers benadrukken dat dit een voorheen niet-herkende route is voor kritische mineraalvorming in natuurlijke omgevingen. Het werpt licht op hoe REE’s zich ophopen en worden vastgelegd door biologische verwering, en opent nieuwe mogelijkheden voor het direct terugwinnen van functionele REE-materialen.
De toekomst van fytomining
Hoewel grootschalige REE-tuinen nog geen realiteit zijn, versterkt deze ontdekking de argumenten voor fytomining als een levensvatbaar, goedkoper en minder destructief alternatief voor conventionele mijnbouw. Verder onderzoek zal zich richten op het optimaliseren van de groeiomstandigheden van planten, het maximaliseren van de opname van REE en het ontwikkelen van efficiënte extractiemethoden.
Naarmate de mondiale vraag naar zeldzame aardelementen blijft stijgen, zullen duurzame oplossingen zoals fytomining steeds belangrijker worden. Deze varen kan een sleutel zijn tot het ontsluiten van een groenere toekomst voor kritische delfstofwinning.
“Onze bevindingen onthullen een voorheen onbekende, door planten gemedieerde route voor kritische mineraalvorming… Deze ontdekking werpt niet alleen licht op de verrijking van REE… maar opent ook nieuwe mogelijkheden voor de directe terugwinning van functionele REE-materialen.”
© 2025 Science X Netwerk
