Австралийские ученые хотят добывать никель и другие металлы с помощью растений

Энтони ван дер Энт (Antony van der Ent) из Университета Квинсленда исследует растения, способные извлекать соединения металлов из почвы. Он и его коллеги хотят выяснить, может ли разведение таких растений стать альтернативой экологически разрушительной добыче полезных ископаемых, а также помочь в восстановлении бывших рудников. Об исследованиях рассказал отдел науки информационного агентства ABC.

Некоторые растения, например филиппинский кустарник Phyllanthus balgooyi, естественным образом всасывают из почвы большие количества металлов. Энтони ван дер Энт предлагает использовать для этого процесса термины «агромайнинг» или «фитомайнинг», а сами растения, обладающие этим свойством, называет «гипераккумуляторами». Он говорит, что эти растения наиболее распространены в странах вокруг экватора. «Мы нашли их в Юго-Восточной Азии, а также в Новой Каледонии, на Кубе и в Бразилии», — поясняет ван дер Энт. В последние годы ван дер Энт и его коллеги путешествовали по миру в поисках новых видов гипераккумуляторов, но COVID-19 временно приостановил полевые исследования.

По оценкам ученого, из 300 000 известных на Земле видов растений только около 700 обладают способностью к гипераккумуляции. Из них около двух третей накапливают исключительно никель, в том числе три вида-рекордсмена из Новой Каледонии, у которых концентрация никеля в млечном соке составляет около 25 %. Зола от сжигания таких растений («биоруда») содержит настолько много никеля, что можно ее перерабатывать с использованием стандартных гидрометаллургических технологий. Демонстрационная «металлическая ферма» в Малайзии, созданная исследователями из Университета Лотарингии, работает уже пять лет. Ферма сообщает о постоянной урожайности от 200 до 300 кг никеля с гектара в год.

Но, несмотря на эти обнадеживающие результаты, до коммерциализации «агромайнинга» еще далеко, говорит ван дер Энт. Он и его коллеги ищут заинтересованных партнеров. «Большая часть никеля, используемого сегодня, поступает из таких стран, как Индонезия и Новая Каледония, где он добывается с довольно большими экологическими издержками, — комментирует ученый. — Поэтому мы надеемся, что агромайнинг может стать частью стратегии по более экологически устойчивому производству никеля». Исследователи также надеются, что уникальные абсорбционные способности гипераккумуляторов однажды можно будет использовать для очистки бывших мест добычи полезных ископаемых. Помимо этого, ван дер Энт считает, что выращивание «металлических деревьев» также может принести пользу для здоровья. По его словам, многие люди в развивающихся странах страдают от нехватки в организме цинка и селена. «Мы могли бы использовать заводы по гипераккумуляции цинка и селена для производства биомассы, обогащенной этими элементами», — говорит доктор ван дер Энт. Он считает, что эту биомассу можно превратить в пищевую добавку или использовать в процессе, называемом биофортификацией, для увеличения концентрации цинка или селена в основных сельскохозяйственных культурах. И это, по словам ученого, предоставит уникальную возможность для австралийского сельского хозяйства, поскольку почва в большей части центральной Австралии богата селеном и растения, которые там растут, показали себя чрезвычайно эффективными гипераккумуляторами.

Ученые до сих пор спорят, почему именно эти виды растений развили способность поглощать большое количество металла. Все растения нуждаются в микроэлементах для роста, но концентрации, обнаруженные в растениях-гипераккумуляторах, обычно токсичны для других растений. Профессор Мельбурнского университета Алан Бейкер (Alan Baker) полагает, что это может быть эволюционным защитным механизмом. «Было выдвинуто несколько теорий, но наиболее правдоподобная состоит в том, что это действительно обеспечивает некоторую защиту от растительноядных насекомых и пастбищных животных», — говорит он.