اكتشف علماء نباتاً ينمو في جنوب الصين يُكوِّن بشكل طبيعي بلورات صغيرة تحتوي على عناصر أرضية نادرة، ما يفتح الباب أمام طريقة جديدة واعدة لما يعرف بـ«التعدين الأخضر» لهذه المعادن.
ووفقاً لدراستهم المنشورة في «مجلة العلوم والتكنولوجيا البيئية»، درس الباحثون نبات سرخس بليشنوم أورينتال، الذي جُمع من مناطق غنية بالعناصر الأرضية النادرة في جنوب الصين.
ويُعرف عن هذا النبات أنه قادر على النمو في التربة والمياه ذات التركيزات العالية من المعادن، وأنه يمتصها ويراكمها عبر جذوره. لكن ما لم يُعرَف هو الشكل الكيميائي الذي تتخذه العناصر الأرضية النادرة داخل النبات.
وكتب الباحثون في بيان نُشر الخميس: «تظهر نتائجنا مساراً جديداً غير مُكتشف سابقاً، يعتمد على النباتات، لتكوين معادن أساسية».
وأضافوا: «لا يُلقي هذا الاكتشاف الضوء على إثراء العناصر الأرضية النادرة وعزلها في أثناء التجوية الكيميائية والبيولوجية (عملية تحلل الصخور وتغيير تركيبها المعدني من خلال تفاعلات كيميائية تحدث بسبب عوامل مثل الماء والأكسجين وثاني أكسيد الكربون والأحماض) فحسب، بل يفتح أيضاً آفاقاً جديدة للاستعادة المباشرة لمواد العناصر الأرضية النادرة الوظيفية».
والعناصر الأرضية النادرة هي مجموعة من 17 عنصراً معدنياً، وجميعها معادن ذات خصائص متشابهة، وهي أساسية في كل شيء في الصناعات العصرية الحديثة، بدءاً من توربينات الرياح، وبطاريات السيارات الكهربائية، إلى الهواتف الذكية، والماسحات الضوئية الطبية. وكما يوحي اسمها، فهي نادرة، وعادةً ما توجد بتركيزات منخفضة في قشرة الأرض.
ووفق الباحثين يُعد استخراجها مكلفاً، وعادةً ما يتضمَّن عمليات تعدين تقليدية واسعة النطاق تعتمد على مواد كيميائية قاسية، وتُسبب تلوثاً كبيراً وضرراً كبيراً للأراضي.
لهذا السبب، يستكشف الباحثون بدائل نباتية أنظف وأكثر استدامة لجمع العناصر الأرضية النادرة، وهو ما يُعرف أيضاً بـ«التعدين النباتي».
باستخدام تقنية التصوير عالية الدقة والتحليل الكيميائي، اكتشف الفريق البحثي أن السرخس يُكوّن بلورات نانوية من معدن المونازيت الغني بالعناصر الأرضية النادرة داخل أنسجته، خصوصاً في جدران الخلايا والفراغات بينها. ويُعد المونازيت أحد المصادر الرئيسية للعناصر الأرضية النادرة في رواسب الخام الجيولوجية حول العالم.
كما لاحظ باحثو الدراسة الشكل البلوري، مشيرين إلى أنه ينمو في نمط مُعقد للغاية من الفروع الصغيرة ذاتية التنظيم، مُشبّهين إياه بـ«حديقة كيميائية» مجهرية. وتعد هذه هي المرة الأولى التي يرى فيها العلماء نباتاً حياً يُكوّن بلورة عنصر أرضي نادر.
وقال باحثو الدراسة إنه على الرغم من أنهم قد لا يلجأون إلى البستنة لاستخراج العناصر الأرضية النادرة في المستقبل القريب، فإن هذا البحث يُمثل دليلاً إضافياً على إمكانية التعدين النباتي.
