Trka za rijetkim metalima ključnim za energetsku tranziciju iz dana u dan dobija na intenzitetu. Svoj doprinos toj trci daju i naučnici sa Univerziteta Florida razvijajući rješenje koje bi moglo istovremeno odgovoriti na dvije najveće dileme rudarske industrije – nestašicu i ekološku devastaciju. Njihov odgovor leži u biljkama.
Tim istraživača dobio je 1,9 miliona dolara podrške iz prestižnog programa ARPA-E američkog Ministarstva energetike, kako bi unaprijedio skromnu, ali obećavajuću biljku Milkwort Jewelflower (Streptanthus polygaloides), autohtonu vrstu koja prirodno raste na zemljištima bogatim niklom u Kaliforniji, Oregonu i Nevadi. Cilj je ambiciozan: razviti komercijalno održivu metodu vađenja nikla uz pomoć biljnog korijenja umjesto teške mehanizacije.
Sjedinjene Američke Države suočavaju se sa ozbiljnim izazovom. Više od 90% nikla koji se koristi za proizvodnju baterija za električna vozila, nerđajućeg čelika i tehnologije obnovljivih izvora energije dolazi iz uvoza. Posljednji domaći rudnik biće zatvoren već 2026. godine, što dodatno pojačava pritisak na snabdijevanje.
Tradicionalno rudarenje, osim što troši ogromne količine energije, ostavlja duboke ožiljke u prirodi – zagađuje vodu, ispušta štetne gasove i uništava staništa. Zato koncept fitoeksploatacije, ili “rudarstva pomoću biljaka”, sve više dobija na važnosti.
Fitoeksploatacija koristi tzv. hiperakumulatorske biljke koje imaju sposobnost da iz zemljišta usvajaju metale poput nikla kroz korijen, skladište ih u svojim tkivima, a zatim se žanju, suše i prerađuju, uz značajno manji uticaj na okolinu.
Ove biljke se mogu saditi na zemljištima koja nijesu pogodna ni za ratarstvo ni za rudarenje, čime se oživljavaju i zapuštene površine. Iako su prve farme ovog tipa počele da niču u Evropi prije skoro deset godina, pokušaji da se evropske biljke prenesu u SAD izazvali su niz problema, od prilagođavanja klimi do kontrole širenja.
Zato se tim iz Floride fokusirao na domaću biljku Milkwort Jewelflower, koja prirodno sakuplja nikal u koncentraciji i do 0,6% svoje suve mase. Međutim, u divljini ova biljka je vrlo sitna, daje male prinose i teško se pronalazi, a istraživanja o njenim genetskim osobinama su gotovo nepostojeća.
Pod rukovodstvom dr Jeongim Kim, tim sada pokušava da poboljša rast i sposobnost apsorpcije nikla kod ove biljke. To čine kombinacijom klasične botanike i savremenog genetskog inženjeringa. Prvi put se sekvencira njen genom, što će biti temelj za buduće genetske intervencije.
Kao ključni alat koristi se i vještačka inteligencija, koja prati kako modifikacije utiču na rast i unos metala iz zemljišta. Ovaj digitalni nadzor omogućava optimizaciju uzgoja u realnim uslovima i skaliranje procesa na veće površine.
Prethodni rad dr Kim sa srodnom biljkom Arabidopsis pomaže u preciznom vođenju eksperimenta, a u projektu učestvuju i studenti različitih usmjerenja, od medicine i inženjeringa do molekularne biologije, radeći na kloniranju DNK, sakupljanju sjemena i svakodnevnoj njezi biljaka.
Neke kompanije već uspješno primjenjuju ovu tehnologiju. GenoMines uzgaja hiperakumulatore na zemljištima bogatim niklom i ostvaruje prinose do 2,5 tona nikla po hektaru godišnje. Kompanija Metalplant očekuje prinos od 400 kilograma po hektaru, uz istovremeno vezivanje čak 200 metričkih tona CO₂ pomoću dodataka zemljištu na bazi magnezijuma.
Ipak, trenutni hiperakumulatori u prosjeku daju svega 50–100 kilograma nikla po hektaru, što je dovoljno za izradu svega dvije do četiri baterije za električne automobile. Jasno je da bez povećanja efikasnosti biljaka fitoeksploatacija još uvijek ne može ozbiljno konkurisati tradicionalnom rudarenju – ali perspektiva postoji.
Zanimanje industrije raste. Bellus Ventures najavljuje prenos tehnologije i uspostavljanje lanaca snabdijevanja niklom iz biljaka u SAD-u. U isto vrijeme, GenoMines je prikupila 45 miliona dolara za razvoj komercijalnih farmi nikla koristeći genetski modifikovane biljke tratinčice – što jasno pokazuje da investitori prepoznaju potencijal.
Osim nikla, ista tehnologija bi mogla biti korišćena i za druge metale – kobalt, cink, litijum, pa čak i za ekstrakciju metala iz tla na drugim planetama. U međuvremenu, biljke rudari mogu igrati značajnu ulogu u sanaciji zagađenih područja, rekultivaciji zemljišta i unapređenju ruralnih ekonomija.
Fitoeksploatacija, iako još u fazi razvoja, nosi veliki potencijal da transformiše način na koji proizvodimo ključne metale za čistu energiju. Umjesto otvaranja rudnika i trovanja prirode, rješenje bi moglo da leži u biljkama koje ne samo da rudarstvo čine održivim, već i revitalizuju zemljište koje je do sada bilo otpisano.
Živimo momenat u kojem se svaka tona CO₂ računa, a svaki gram nikla traži, te je možda vrijeme da ozbiljnije razmislimo ne samo o gdje tražimo resurse, već i kako ih vadimo.
J.M.
Naslovna fotografija: Free-pik
