Растения-гипераккумуляторы ‎процветают‏ ‎на ‎почве ‎с ‎высоким ‎содержанием‏ ‎металла, ‎убивающей‏ ‎остальные‏ ‎виды ‎– ‎и‏ ‎ботаники ‎уже‏ ‎изучают ‎потенциал ‎фитомайнинга

Богатый ‎никелем‏ ‎сок‏ ‎дерева ‎из‏ ‎Малайзии

Некоторые ‎из‏ ‎земных ‎растений ‎полюбили ‎металл. ‎Их‏ ‎корни‏ ‎работают ‎практически‏ ‎как ‎магниты,‏ ‎и ‎эти ‎организмы ‎– ‎а‏ ‎их‏ ‎известно‏ ‎около ‎700‏ ‎– ‎процветают‏ ‎на ‎богатых‏ ‎металлом‏ ‎почвах, ‎на‏ ‎которых ‎сотни ‎тысяч ‎других ‎видов‏ ‎растений ‎погибают.

Если‏ ‎сделать‏ ‎надрез ‎на ‎одном‏ ‎из ‎таких‏ ‎деревьев, ‎или ‎обработать ‎листья‏ ‎подобного‏ ‎кустарника ‎на‏ ‎прессе ‎для‏ ‎масла, ‎можно ‎получить ‎сок ‎неонового‏ ‎зелёно-голубого‏ ‎цвета. ‎Этот‏ ‎сок ‎на‏ ‎четверть ‎состоит ‎из ‎никеля ‎–‏ ‎и‏ ‎это‏ ‎куда ‎как‏ ‎более ‎сильная‏ ‎концентрация ‎металла,‏ ‎чем‏ ‎можно ‎встретить‏ ‎в ‎руде, ‎которую ‎отправляют ‎на‏ ‎никелевые ‎плавильни‏ ‎по‏ ‎всему ‎миру.

Растения ‎не‏ ‎просто ‎собирают‏ ‎минералы ‎из ‎почвы, ‎включая‏ ‎их‏ ‎в ‎свои‏ ‎тела ‎–‏ ‎они ‎накапливают ‎их ‎до ‎“невообразимых”‏ ‎объёмов,‏ ‎сказал ‎Алан‏ ‎Бейкер, ‎профессор‏ ‎ботаники ‎из ‎Мельбурнского ‎университета, ‎исследовавший‏ ‎взаимоотношения‏ ‎растений‏ ‎с ‎почвой‏ ‎с ‎1970-х‏ ‎годов. ‎Эти‏ ‎растения‏ ‎может ‎быть‏ ‎наиболее ‎эффективной ‎в ‎мире ‎плавильной‏ ‎печью ‎для‏ ‎минералов‏ ‎с ‎питанием ‎от‏ ‎солнечной ‎энергии.‏ ‎Что, ‎если ‎можно ‎было‏ ‎бы‏ ‎частично ‎заменить‏ ‎традиционную ‎добычу‏ ‎минералов, ‎дорогую ‎по ‎затратам ‎энергии‏ ‎и‏ ‎вреду ‎окружающей‏ ‎среде, ‎на‏ ‎добычу ‎никельсодержащих ‎растений?

Бейкер ‎вместе ‎с‏ ‎международной‏ ‎командой‏ ‎коллег ‎решили‏ ‎убедить ‎в‏ ‎мир ‎в‏ ‎том,‏ ‎что ‎эта‏ ‎идея ‎– ‎не ‎просто ‎некий‏ ‎забавный ‎мысленный‏ ‎эксперимент.‏ ‎И ‎команда ‎доказала‏ ‎это ‎на‏ ‎небольшом ‎масштабе, ‎на ‎клочке‏ ‎земли,‏ ‎взятом ‎в‏ ‎аренду ‎у‏ ‎деревни ‎на ‎малазийской ‎стороне ‎острова‏ ‎Борнео. Каждые‏ ‎6-12 ‎месяцев‏ ‎фермеры ‎срезают‏ ‎порядка ‎30 ‎см ‎с ‎этих‏ ‎растений-гипераккумуляторов, и‏ ‎выжигает‏ ‎или ‎выжимает‏ ‎из ‎них‏ ‎металл. ‎После‏ ‎краткой‏ ‎процедуры ‎очистки‏ ‎фермеры ‎получают ‎порядка ‎250 ‎кг‏ ‎цитрата ‎никеля,‏ ‎что‏ ‎может ‎стоить ‎на‏ ‎международных ‎рынках‏ ‎несколько ‎тысяч ‎долларов. ‎

Сегодня‏ ‎команда‏ ‎готовится ‎к‏ ‎крупнейшему ‎в‏ ‎мире ‎эксперименту ‎на ‎площади ‎порядка‏ ‎20‏ ‎га, ‎а‏ ‎его ‎целевой‏ ‎аудиторией ‎будет ‎индустрия ‎добычи. ‎Исследователи‏ ‎надеются,‏ ‎что‏ ‎за ‎десять‏ ‎лет ‎значительную‏ ‎часть ‎ненасытного‏ ‎потребительского‏ ‎спроса ‎на‏ ‎неблагородные ‎металлы ‎и ‎редкие ‎минералы‏ ‎можно ‎будет‏ ‎удовлетворить‏ ‎при ‎помощи ‎такого‏ ‎же ‎сбора‏ ‎растений, ‎в ‎результате ‎которого‏ ‎мир‏ ‎получает ‎кокосы‏ ‎или ‎кофе.

Сок‏ ‎растения ‎окрашивает ‎тестовую ‎бумажку ‎в‏ ‎красноватый‏ ‎цвет, ‎что‏ ‎говорит ‎о‏ ‎высоком ‎содержании ‎никеля

Сукаибин ‎Сумейл ‎добывает‏ ‎никельсодержащий‏ ‎сок‏ ‎из ‎гипераккумуляторов‏ ‎в ‎Малайзии

По‏ ‎словам ‎Бейкера,‏ ‎фитомайнинг,‏ ‎или ‎извлечение‏ ‎минералов ‎из ‎растений-гипераккумуляторов, ‎не ‎может‏ ‎полностью ‎заменить‏ ‎традиционную‏ ‎добычу. ‎Однако ‎одна‏ ‎из ‎дополнительных‏ ‎ценностей ‎этой ‎технологии ‎–‏ ‎возможность‏ ‎извлекать ‎пользу‏ ‎из ‎мест‏ ‎с ‎токсичной ‎почвой. ‎Владельцы ‎небольших‏ ‎ферм‏ ‎могли ‎бы‏ ‎выращивать ‎такие‏ ‎растения ‎на ‎почвах, ‎богатых ‎металлом,‏ ‎а‏ ‎горнодобывающие‏ ‎компании ‎–‏ ‎для ‎очистки‏ ‎бывших ‎шахт‏ ‎и‏ ‎отходов, ‎даже‏ ‎получая ‎при ‎этом ‎некоторую ‎прибыль.

“Это‏ ‎как ‎вишенка‏ ‎на‏ ‎торте”, ‎– ‎сказал‏ ‎Бейкер.

Отец ‎современной‏ ‎плавки, ‎Георгий ‎Агрикола, понимал ‎этот‏ ‎потенциал‏ ‎ещё ‎500‏ ‎лет ‎назад.‏ ‎В ‎свободное ‎время ‎он ‎добывал‏ ‎минералы‏ ‎из ‎растений.‏ ‎В ‎XVI‏ ‎веке ‎он ‎писал: ‎если ‎знать,‏ ‎на‏ ‎какие‏ ‎свойства ‎листа‏ ‎обращать ‎внимание,‏ ‎можно ‎понять,‏ ‎какие‏ ‎металлы ‎лежат‏ ‎под ‎ним ‎в ‎земле.

Руфус ‎Чейни,‏ ‎бывший ‎агрономом‏ ‎в‏ ‎министерстве ‎сельского ‎хозяйства‏ ‎США ‎47‏ ‎лет, ‎изобрёл ‎слово ‎“фитомайнинг”‏ ‎в‏ ‎1983 ‎году,‏ ‎и ‎вместе‏ ‎с ‎Бейкером ‎помог ‎провести ‎первые‏ ‎испытания‏ ‎в ‎Орегоне‏ ‎в ‎1996.‏ ‎Его ‎имя ‎обессмертили ‎в ‎названии‏ ‎одного‏ ‎из‏ ‎высасывающих ‎никель‏ ‎растений, ‎использованном‏ ‎на ‎малазийской‏ ‎делянке.

Сегодня,‏ ‎после ‎того,‏ ‎как ‎эта ‎технология ‎была ‎заперта‏ ‎патентными ‎заявками,‏ ‎“эта‏ ‎система ‎полностью ‎отпускает‏ ‎тормоза”, ‎–‏ ‎сказал ‎Бейкер. ‎Патентные ‎ограничения‏ ‎сняты,‏ ‎и ‎учёные‏ ‎надеются, ‎что‏ ‎технология ‎сможет ‎пойти ‎на ‎пользу‏ ‎мелким‏ ‎фермерам ‎в‏ ‎Малайзии ‎и‏ ‎Индонезии.

“Мы ‎надеемся, ‎что ‎мы ‎сможем‏ ‎продемонстрировать‏ ‎её‏ ‎и ‎её‏ ‎жизнеспособность, ‎показать‏ ‎людям, ‎как‏ ‎она‏ ‎работает”, ‎–‏ ‎добавил ‎Энтони ‎ван ‎дер ‎Энт,‏ ‎ботаник ‎из‏ ‎Института‏ ‎экологически ‎устойчивых ‎минералов‏ ‎при ‎Квинслендском‏ ‎университете ‎в ‎Австралии. ‎Малазийский‏ ‎проект‏ ‎начался ‎с‏ ‎его ‎диссертации.

Никель‏ ‎– ‎важнейший ‎элемент ‎для ‎получения‏ ‎нержавеющей‏ ‎стали. ‎Его‏ ‎соединения ‎всё‏ ‎чаще ‎используют ‎в ‎аккумуляторах ‎для‏ ‎электромобилей‏ ‎и‏ ‎возобновляемой ‎энергии.‏ ‎Для ‎растений‏ ‎он ‎токсичен,‏ ‎как‏ ‎и ‎для‏ ‎людей ‎– ‎в ‎больших ‎дозах.‏ ‎Там, ‎где‏ ‎добывают‏ ‎никель, ‎умирает ‎земля.

В‏ ‎тех ‎местах,‏ ‎где ‎в ‎почве ‎естественным‏ ‎путём‏ ‎скапливается ‎никель‏ ‎– ‎а‏ ‎обычно ‎это ‎тропики ‎и ‎средиземноморский‏ ‎бассейн‏ ‎– ‎растения‏ ‎либо ‎адаптировались,‏ ‎либо ‎вымерли. ‎В ‎Новой ‎Каледонии – французской‏ ‎колонии,‏ ‎по‏ ‎площади ‎сравнимой‏ ‎с ‎Ивановской‏ ‎областью, ‎расположенной‏ ‎на‏ ‎юге ‎Тихого‏ ‎океана ‎– ‎это ‎основной ‎источник‏ ‎никеля, ‎и‏ ‎там‏ ‎ботаники ‎насчитали ‎не‏ ‎менее ‎65‏ ‎растений, ‎обожающих ‎никель.

Чаще ‎всего‏ ‎из‏ ‎металлов ‎растения‏ ‎предпочитают ‎именно‏ ‎никель. ‎Есть ‎и ‎такие, ‎что‏ ‎извлекают‏ ‎из ‎почвы‏ ‎кобальт, ‎цинк‏ ‎и ‎другие ‎необходимые ‎человеку ‎минералы.‏ ‎В‏ ‎то‏ ‎время, ‎как‏ ‎новые ‎электронные‏ ‎устройства ‎взвинчивают‏ ‎спрос‏ ‎на ‎редкие‏ ‎минералы, ‎компании ‎исследуют ‎даже ‎такие‏ ‎их ‎источники,‏ ‎как‏ ‎дальний ‎космос ‎или‏ ‎дно ‎океана.‏ ‎Однако ‎куда ‎как ‎менее‏ ‎изученной‏ ‎остаётся ‎старейшая‏ ‎технология ‎человечества:‏ ‎сельское ‎хозяйство.

В ‎литературе ‎по ‎фитомайнингу,‏ ‎или‏ ‎агромайнингу, ‎описывается‏ ‎будущее, ‎в‏ ‎котором ‎машина ‎и ‎растение ‎существуют‏ ‎совместно:‏ ‎биоруда,‏ ‎металлические ‎фермы,‏ ‎металлические ‎культуры.‏ ‎“Плавка ‎растений”‏ ‎звучит‏ ‎так ‎же‏ ‎нелепо, ‎как ‎“вырезание ‎кислорода”.

Растения ‎на‏ ‎небольшом ‎участке‏ ‎земли‏ ‎в ‎Саба, ‎Малайзия,‏ ‎могут ‎выдавать‏ ‎сотни ‎килограмм ‎цитрата ‎никеля‏ ‎каждые‏ ‎6-12 ‎месяцев



Сторонники‏ ‎фитомайнинга ‎наибольший‏ ‎потенциал ‎видят ‎в ‎Индонезии ‎и‏ ‎на‏ ‎Филиппинах, ‎двух‏ ‎крупнейших ‎производителях‏ ‎никеля ‎в ‎мире, ‎где ‎на‏ ‎сотнях‏ ‎шахт‏ ‎переплавляют ‎почву.‏ ‎В ‎двух‏ ‎этих ‎странах‏ ‎наверняка‏ ‎растут ‎множество‏ ‎растений-гипераккумуляторов, ‎однако ‎исследования ‎в ‎этой‏ ‎области ‎велись‏ ‎редко.

Гипераккумуляторы‏ ‎не ‎просто ‎терпят‏ ‎металлы: ‎их‏ ‎корням ‎они ‎необходимы. ‎Но‏ ‎зачем?‏ ‎Никель ‎может‏ ‎помогать ‎растениям‏ ‎отпугивать ‎вредителей, ‎или, ‎возможно, ‎добывать‏ ‎из‏ ‎почвы ‎редкий‏ ‎калий. ‎Так‏ ‎или ‎иначе, ‎для ‎увеличения ‎никелефилии‏ ‎растений‏ ‎не‏ ‎требуется ‎их‏ ‎генетически ‎модифицировать‏ ‎или ‎заниматься‏ ‎селекцией.‏ ‎Природные ‎плавильни‏ ‎уже ‎настолько ‎эффективны, ‎насколько ‎горнодобывающая‏ ‎индустрия ‎хотела‏ ‎бы.

Потенциально‏ ‎они ‎способны ‎решить‏ ‎крупнейшую ‎проблему‏ ‎горнодобывающей ‎индустрии: ‎заброшенные ‎шахты,‏ ‎загрязняющие‏ ‎грунтовые ‎воды.‏ ‎На ‎такой‏ ‎шахте, ‎засаженной ‎гипераккумуляторами, ‎можно ‎было‏ ‎бы‏ ‎собрать ‎оставшиеся‏ ‎металлы ‎и‏ ‎получить ‎дополнительный ‎доход. ‎Такая ‎мотивация‏ ‎может‏ ‎убедить‏ ‎компании ‎вложиться‏ ‎в ‎реабилитацию‏ ‎отходов ‎горной‏ ‎добычи.

Пока‏ ‎что ‎для‏ ‎традиционных ‎способов ‎извлечения ‎никеля ‎для‏ ‎использования ‎в‏ ‎электронных‏ ‎устройствах ‎нужно ‎много‏ ‎энергии ‎–‏ ‎которую ‎часто ‎добывают ‎из‏ ‎угля‏ ‎и ‎дизельного‏ ‎топлива ‎–‏ ‎а ‎после ‎них ‎остаются ‎горы‏ ‎кислотных‏ ‎отходов. ‎Типичная‏ ‎плавильня ‎стоит‏ ‎сотни ‎миллионов ‎долларов ‎и ‎требует‏ ‎руды,‏ ‎содержащей‏ ‎не ‎менее‏ ‎1,2% ‎никеля,‏ ‎которой ‎становится‏ ‎всё‏ ‎меньше.

Растения ‎же‏ ‎на ‎небольшой ‎никелевой ‎ферме ‎можно‏ ‎собирать ‎каждые‏ ‎шесть‏ ‎месяцев, ‎причём ‎на‏ ‎почве ‎с‏ ‎содержанием ‎никеля ‎всего ‎около‏ ‎0,1%.‏ ‎Через ‎пару‏ ‎десятилетий ‎корни‏ ‎уже ‎с ‎трудом ‎будут ‎находить‏ ‎никель,‏ ‎однако ‎земля‏ ‎будет ‎полностью‏ ‎очищена ‎от ‎токсичных ‎металлов ‎и‏ ‎достаточно‏ ‎плодородна‏ ‎для ‎того,‏ ‎чтобы ‎поддерживать‏ ‎рост ‎более‏ ‎традиционных‏ ‎культур.

Тот ‎факт,‏ ‎что ‎никелевые ‎культуры ‎могут ‎быть‏ ‎такими ‎продуктивными‏ ‎и‏ ‎прибыльными, ‎даёт ‎основания‏ ‎опасаться ‎того,‏ ‎что ‎фермеры ‎могут ‎потребовать‏ ‎открыть‏ ‎тропические ‎леса‏ ‎для ‎обработки‏ ‎земли. ‎Это ‎напоминает ‎другую ‎тему‏ ‎–‏ ‎пальмовое ‎масло,‏ ‎прибыльное ‎дело,‏ ‎которое ‎уничтожило ‎природные ‎леса ‎Борнео.‏ ‎Однако‏ ‎исследователи‏ ‎считают ‎это‏ ‎маловероятным. ‎На‏ ‎землях ‎с‏ ‎наибольшим‏ ‎потенциалом ‎к‏ ‎фитомайнингу ‎обычно ‎растёт ‎только ‎трава,‏ ‎и ‎мало‏ ‎какие‏ ‎другие ‎растения ‎будут‏ ‎расти ‎на‏ ‎земле, ‎выбранной ‎для ‎минерального‏ ‎сельского‏ ‎хозяйства.

“Мы ‎можем‏ ‎выращивать ‎эти‏ ‎растения ‎на ‎площадях, ‎уже ‎освобождённых‏ ‎от‏ ‎леса, ‎–‏ ‎сказал ‎Бейкер.‏ ‎– ‎Это ‎способ ‎возвращать ‎природе,‏ ‎а‏ ‎не‏ ‎забирать ‎у‏ ‎неё”.