Wodorosty jako źródło metali ziem rzadkich? Nowe badania NREL nad fitogórnictwem
Naukowcy z amerykańskiego laboratorium NREL analizują potencjał wodorostów do akumulacji metali ziem rzadkich. Badania prowadzone w rejonie Bokan Mountain na Alasce mogą otworzyć nowe możliwości pozyskiwania kluczowych surowców dla przemysłu.
Wodorosty, dotychczas kojarzone głównie z ekosystemami morskim i przemysłem spożywczym, mogą stać się nowym źródłem metali ziem rzadkich (REE). Amerykańskie laboratorium National Renewable Energy Laboratory (NREL) prowadzi badania nad zdolnością alg do akumulacji tych kluczowych pierwiastków.
Fitogórnictwo: potencjał wodorostów w pozyskiwaniu metali ziem rzadkich
Zespół naukowców pod kierunkiem chemiczki Stefanie Van Wychen z NREL, we współpracy z Uniwersytetem Alaska Fairbanks (UAF), prowadził badania w okolicach Bokan Mountain na wyspie Prince of Wales na Alasce. Region ten jest znany z występowania metali ziem rzadkich i wcześniejszego wydobycia uranu.
Badacze pobierali próbki wodorostów oraz wody w różnych lokalizacjach i na różnych głębokościach, rejestrując parametry środowiskowe, takie jak przewodność, pH i temperatura. Celem było sprawdzenie, które gatunki alg najlepiej akumulują REE i jakie czynniki wpływają na ten proces.
Naszym głównym celem jest odkrycie mechanizmu akumulacji i selektywności mineralnej przez wodorosty, aby opracować biomimetyczne lub bioinspirowane alternatywy możliwe do wdrożenia w laboratorium.
– Lieve Laurens, główny badacz projektu z NREL
Analiza i metody ekstrakcji
Próbki wodorostów były poddawane analizie pod kątem zawartości REE w różnych częściach rośliny (receptakule i talus). Wymagało to opracowania nowych metod ekstrakcji i oznaczania bardzo małych ilości pierwiastków. Prace analityczne prowadziły m.in. Alicia Sowell i Ross Kerner, którzy wdrażali nowe procedury laboratoryjne oraz stosowali zaawansowaną statystykę i uczenie maszynowe do identyfikacji trendów akumulacji REE.
Jednym z rozważanych rozwiązań jest wykorzystanie technologii wymiany jonowej, znanej z oczyszczania wody z zanieczyszczeń, do ekstrakcji REE z biomasy wodorostów. NREL rozwija modele symulacyjne tego procesu, aby zoptymalizować wydajność i koszty.
Możliwości i wyzwania fitogórnictwa
Chociaż fitogórnictwo nie jest nową koncepcją (pierwsze badania prowadzono już w latach 80.), obecnie rozwijane technologie mają szansę zwiększyć jego efektywność. W przypadku wodorostów szczególne znaczenie ma identyfikacja gatunków hiperakumulatorów oraz warunków środowiskowych sprzyjających akumulacji REE.
Chcielibyśmy, aby potencjalne operacje fitogórnicze REE były powiązane z uprawą wodorostów, a nie z eksploatacją naturalnych zasobów.
– Schery Umanzor, Uniwersytet Alaska Fairbanks
Badacze podkreślają, że fitogórnictwo może stanowić uzupełnienie kosztownych metod wydobycia oceanicznego oraz wspomagać procesy oczyszczania wód. Wodorosty, dzięki szybkiemu wzrostowi i zdolności do wiązania metali, mogą być wykorzystywane zarówno do pozyskiwania surowców, jak i bioremediacji.
Perspektywy dalszych prac
Obecne badania NREL koncentrują się na mapowaniu poziomów REE w różnych gatunkach alg oraz analizie czynników wpływających na efektywność akumulacji. Wyniki mogą przyczynić się do rozwoju nowych technologii pozyskiwania metali ziem rzadkich z biomasy, co ma znaczenie dla zrównoważonego rozwoju sektora energetycznego i elektronicznego.
Źródło: NREL
Obserwuj
Może Cię również zainteresować
UE zatwierdza nowe limity masy dla ciężarówek zeroemisyjnych – przełom dla transportu
Ministrowie państw UE zgodzili się na zwiększenie dopuszczalnej masy ciężarówek elektrycznych i wodorowych, by umożliwić im przewóz większych ładunków bez utraty zasięgu. To ważny krok dla rozwoju transportu zeroemisyjnego.
Axpo i GNV przeprowadzają pierwsze bunkrowanie bio-LNG typu ship-to-ship we Włoszech
Axpo oraz włoski operator promowy GNV zrealizowali pierwszą w historii Włoch operację bunkrowania bio-LNG typu ship-to-ship w porcie w Genui. To ważny krok w dekarbonizacji żeglugi morskiej i rozwoju paliw odnawialnych.
Europejskie finansowanie surowców krytycznych – wyzwania i rekomendacje
Europa mierzy się z wyzwaniem skutecznego i odpowiedzialnego finansowania projektów dotyczących surowców przejściowych, kluczowych dla transformacji energetycznej. Brak spójnych mechanizmów i koordynacji na poziomie UE utrudnia rywalizację z globalnymi graczami.
Floty firmowe kluczem do wzrostu popytu na elektryki produkowane w UE
Komisja Europejska przygotowuje nowe przepisy, które mogą zrewolucjonizować rynek samochodów elektrycznych w Europie. Ambitne cele dla flot firmowych mają szansę znacząco zwiększyć produkcję i sprzedaż pojazdów Made-in-EU.
Wyzwania zrównoważonego pozyskiwania biogenicznego CO₂ dla e-paliw w Europie
Produkcja e-paliw, takich jak e-kerosen i e-metanol, wymaga dużych ilości zrównoważonego CO₂. Analiza T&E wskazuje, że dostępność biogenicznego CO₂ w Europie już dziś jest ograniczona i konkurencyjna wobec innych sektorów.
Luka biopaliwowa w prawie UE na 2035 rok: ryzyko niekontrolowanego wzrostu popytu
Nowa analiza T&E wskazuje, że luka w unijnym prawie dotyczącym biopaliw może spowodować gwałtowny wzrost zapotrzebowania na zaawansowane biopaliwa, przewyższający możliwości ich zrównoważonego pozyskania nawet dziewięciokrotnie do 2050 roku.
Komentarze