Çin liderliğindeki bir bilim insanları ekibi, canlı bir bitkinin içinde nadir toprak elementleri (NTE) içeren doğal olarak oluşmuş bir mineral tespit ederek dünyada bir ilke imza attı. Araştırmacılar, Blechnum orientale adlı yaprak dökmeyen eğrelti otunun dokularında, nanometre ölçeğinde kristalleşmiş, değerli bir mineral olan monazit buldular.
Çalışmaya katılan kurumlardan Guangzhou Jeokimya Enstitüsü, bu keşfin, işlevsel nadir toprak element malzemelerinin doğrudan geri kazanımı için yeni olasılıklar açtığını belirtti. Environmental Science & Technology dergisinde yayınlanan çalışmada araştırmacılar, bu buluşun hem NTE zenginleşmesine ışık tuttuğunu hem de malzemelerin geri kazanımı için yeni yollar açtığını vurguladı.
KRİTİK TEKNOLOJİ ELEMENTİ
Monazit, seryum, lantan ve neodimyum gibi nadir toprak elementleri (NTE) açısından zengin bir fosfat minerali olarak biliniyor. Bu elementler modern teknoloji için kritik öneme sahip. Mineralin kendisi de mekanik, fiziksel ve termal özellikleri nedeniyle oldukça değerli. Yüksek erime noktası, korozyona ve radyasyon hasarına karşı direnci, onu kaplamalar, lazerler, ışık yayıcılar ve radyoaktif atık yönetimi gibi uygulamalar için uygun hale getiriyor.
Keşfi önemli kılan şey ise mineralin oluşum şekli. Monazit normalde jeolojik olarak yüksek basınç altında ve yüzlerce derece sıcaklıklarda oluşur. Bilim insanları, bu çalışmanın, bitkilerin bu mineralizasyonu doğal ortam koşullarında, yani Dünya yüzeyinde kolaylaştırabileceğini gösterdiğini belirtti.
YEŞİL MADENCİLİK STRATEJİSİ
‘Fitominasyon’ olarak bilinen bu yeşil strateji, topraktan metalleri çıkarmak için ‘hiperakümülatör’ (aşırı biriktirici) bitkileri kullanıyor. Bu bitkiler, ağır metalleri dokularında, çevredeki topraktan yüzlerce ila binlerce kat daha yüksek seviyelerde yoğunlaştırabiliyor.
Strateji, bu bitkilerin metal açısından zengin topraklarda yetiştirilmesini ve daha sonra hasat edilen biyokütleden hedef metallerin geri kazanılmasını içeriyor. Araştırmacılar, bu yaklaşımın geleneksel madenciliğe olan bağımlılığı azaltırken, ilişkili çevresel ve jeopolitik riskleri de hafiflettiğini açıkladı.
HÜCRE DIŞINDA KRİSTALLEŞME
Çin Bilimler Akademisi'ne bağlı Guangzhou Jeokimya Enstitüsü ile ABD'deki Virginia Tech Üniversitesi'nin iş birliğiyle yapılan çalışmada, mineralin oluşumunun ardındaki mekanizma da ayrıntılı olarak açıklandı. Ekip, Çin'in Guangzhou kentindeki nadir toprak yataklarından bitki ve toprak örnekleri topladı. Analizler, nadir toprak elementlerinin en yoğun olarak eğrelti otunun yaprakçıklarında (pinna) bulunduğunu gösterdi.
Makalede, minerallerin bitkinin hücre dışı dokularında, yani hücrelerin dışında kristalleşerek besin dışı elementlerin içeri girmesini engellediği ve bir ‘detoks yöntemi’ olarak görev yaptığı belirtildi. Araştırmacılar bunu, ‘kimyasal bir bahçeye’ benzeyen ‘kendi kendini organize eden bir denge dışı süreç’ olarak tanımladı.
SÜRDÜRÜLEBİLİR YENİ YOL
SCMP'nin haberine göre ekip, bildikleri kadarıyla bunun, nadir toprak elementlerinin bir hiperakümülatör içerisinde mineral faza kristalleşmesinin bildirilen en erken örneği olduğunu belirtti.
Guangzhou Jeokimya Enstitüsü, çalışmanın ‘nadir toprak kaynaklarının sürdürülebilir kullanımı için yeni bir yol’ sunduğunu ve ‘aynı anda iyileştirme ve geri dönüşüm’ sağlayan ‘yeşil dairesel bir model’e yol açabileceğini vurguladı.
