Как цветя извличат жизненоважни метали от почвата

На едно поле в Северна Албания фермери работят между редове от жълти синапени растения, прибирайки своята реколта: никел, предава DW. Това, което е засадено e едно от около 700 хиперакумулиращи вида – растения, които натрупват големи количества метали от земята, като никел, цинк, мед, дори злато и редкоземни елементи.

Те са еволюирали да съхраняват тези метали в стъблата, листата или сока си. Това е техният малък токсичен трик, защита срещу хищници и патогени. За самите растения металите са безвредни.

От почистване на замърсена почва до добив на метали

Учените за първи път използват такива растения през 80-те години на миналия век за почистване на почви, които са били замърсени от мини. Едно растение дори успява да отстрани малки количества радиоактивен цезий от почвата на мястото на ядрената авария в Чернобил. Но едва през 90-те години учените си задават въпроса: какво ще стане, ако използваме всички тези ценни метали, събрани от растенията? Те наричат идеята: фитодобив (phytomining).

30 години по-късно, засаждането на цветя за действителен „добив“ на метали е на път да се превърне в бизнес. Но може ли това наистина да се конкурира с огромните индустриални мини?

Фитодобивът като бизнес модел

На полето в Албания има твърде много никел в почвата, за да се отглеждат хранителни култури с добра реколта. Но също така никелът не е достатъчно, за да се изгради конвенционална мина. Това го прави идеално място за фитодобив, според Ерик Мацнер, съосновател на стартъпа Metalplant, който стои зад полето от 10 хектара близо до град Тропоя.

„Минималната цел, която търсим, е около една трета от тон никел на хектар“, каза той.

Растенията от вида Odontarrhena изсмукват метала и го съхраняват. След като бъдат прибрани и изсушени, около 2% от сухото им тегло е никел. Metalplant смилат и изгарят растенията, оставяйки пепелен концентрат, или „био-руда“. Пепелта се измива и, чрез използване на сярна киселина, се превръща в течност. След това се филтрира и кристализира в никелов сулфат – ресурс, който е изключително търсен за употреба в големи батерии, като тези в електрическите автомобили.

Токсични отпадъци при конвенционалния добив

„Въздействието на фитодобива върху околната среда е ниско“, казва Антъни ван дер Ент. Изследовател от университета във Вагенинген, Нидерландия, той е един от най-активните учени по фитодобив в света и съветник на Botanickel – друга компания в областта.

Конвенционалният добив на метали може сериозно да навреди на околната среда и често включва обезлесяване на големи площи земя. Той може да доведе до образуване на токсични отпадъци, които могат да изтекат в околната среда и да отровят хора и диви животни. Поради енергоемката обработка, често е свързан с високи емисии на парникови газове. С 10 до 59 тона емисии на тон метал, никелът е особено замърсяващ.

Фитодобивът, от друга страна, е климатично щадящ. „Огромно количество въглерод се улавя от културата за добив на метал. Той се освобождава обратно в атмосферата по време на изгарянето на растенията, но това означава, че получавате високочист никел с почти нулеви въглеродни емисии“, казва Ван дер Ент.

Фитодобивът също така е насочен към земи, които са изоставени и се считат за неподходящи за земеделие поради металите в почвата.

„Тази земя се почиства от металите в почвата. Впоследствие вероятно би могла да бъде използвана за горско стопанство или за развлекателни цели“, казва Рупали Дата, биохимик от Мичиганския технологичен университет, която е провела обширни изследвания по фитодобив.

Световният глад подхранва търсенето на никел

Въпреки че растенията могат да изсмукват различни видове метали, учените и компаниите прилагат фитодобив почти изключително за добив на никел: известно е, че металът е в изобилие в горния почвен слой в много части на света, в страни като Индонезия, Филипините, Бразилия, Южна Африка или САЩ.

Междувременно, според Международната агенция по енергетика, търсенето на никел се очаква да нарасне бързо, като се очаква да се удвои до 2050 г., подхранвано от глобалния глад за батерии за електромобили. По-голямата част от предлагането обаче идва от китайски мини в Индонезия, където концентрациите в почвите са високи. Фитодобивът може да служи като алтернатива в страни с по-ниско съдържание на никел, като им помага да осигурят собствено снабдяване.

Струва ли си фитодобивът?

Стратегическата изследователска фирма BloombergNEF изчисли, че фитодобивът би бил твърде скъп за купувачите на никел. Metalplant не разкриват колко им струва добивът на метала, но твърдят, че целта им е да постигнат цената на всеки друг никел на пазара.

„Целта е да демонстрираме паритет на цените. Ние го наричаме зелено предимство или зелен дивидент, при който получавате по-добър продукт на същата цена“, казва Мацнер от Metalplant. Стартъпът също така комбинира земеделието с улавянето на въглерод, за което могат да продават въглеродни кредити, за да стане начинанието им рентабилно.

Сега, в своя трети сезон, Metalplant заявиха, че са добили повече от три тона никел на своето поле от 10 хектара в Албания. Това е, което и учените на други места се надяват да постигнат. Но тази цифра бледнее в сравнение с конвенционалните мини, където същото количество се извлича само за около половин час.

Може ли да замени конвенционалните мини?

За да се достигне годишната продукция на една конвенционална мина за никел, ще е необходимо поле с размер около 200 000 хектара. Това е 2.5 пъти размера на Ню Йорк. За да се замени изцяло настоящото глобално конвенционално производство на никел, ще са необходими 15 милиона хектара полета – площ с размера на Тунис.

„Икономиите от мащаба наистина играят ключова роля“, казва Кваси Ампофо, анализатор на металните пазари в BloombergNEF. „Колкото по-голямо става, толкова по-евтино става. Но за фитодобива предизвикателството не е била цената. Била е земята.“

„Фитодобивът определено не може да замени конвенционалния добив. Той може да бъде допълнителен процес“, казва биохимикът Дата пред DW. А монокултурните полета с мащаб от хиляди хектари в крайна сметка няма да бъдат толкова екологични. „Навсякъде, където се практикува интензивно земеделие, се използват торове, пестициди, вода – всичко това е приложимо и за фитодобива“, добавя Дата.

Според изследователя Ван дер Ент, по-малките общности, които се борят да отглеждат хранителни култури, имат най-голяма полза от този тип добив. „Там виждам потенциала“, каза той, добавяйки, че местните могат да реализират малка печалба от продажбата на никел, докато почистват почвата си.