“从土壤中吸取金属的植物能代替采矿吗?” 这是一个有趣的想法。我们每天吃植物是因为它们的矿物质含量,但积极种植含有大量矿物质(如镍)的植物,并提取该矿物质用于工业目的?这就是农业采矿。

采矿对我们的星球和环境来说是毁灭性的。如果我们要解决这个问题,我们需要使用可再生技术,但这仍取决于首先要从地下获取越来越多的矿物和金属,这听起来像是一个恶性循环。

但是种植植物来通过土壤吸收金属的想法非常有创意,这就是农业采矿。全世界对金属的需求越来越强烈,尤其是在新冠肺炎大流行开始后的一年。从家用电器到制造电动汽车,再到建造桥梁或高速公路,一切都需要金属。

自 2000 年代初以来,镍矿开采量一直在增加,主要是由于中国的经济繁荣。电动汽车的兴起也对镍的需求起到了关键作用。

过去 30 年来,来自世界各地的研究人员一直在追求农业采矿。农业采矿也称为植物开采,就是种植可以储存锌等金属的植物,然后再进行收获。研究人员一直致力于使用这些方法回收锌、稀土元素甚至钴。

采矿对环境有许多破坏性影响,从酸雨到空气污染。2020 年,埃隆马斯克宣布特斯拉正在寻找可持续开采的镍。采矿只是一项非常耗能的活动,如果有一个铜含量为 1% 的矿山,那么 90% 的材料将是废料。

镍的二氧化碳排放强度最高,而不是钢。就二氧化碳排放强度而言,您可能认为钢是污染最严重的金属,但实际上镍在所有金属中的二氧化碳排放最高。生产每吨镍金属所产生的二氧化碳排放量,平均约为 18 吨二氧化碳。”

镍的加工、冶炼和精炼也会导致开采金属的二氧化碳排放量升高。采矿业正试图专注于使镍矿开采更具可持续性。比如一个工厂使用可再生能源和混合动力系统作为燃料。但是与其他行业相比,整个采矿业在减少碳排放方面的发展相当缓慢。

农业采矿的主要研究人员之一,昆士兰大学的 Antony Van Der Ent 博士表示:

“超富集植物是一类罕见的植物,它们具有将非常高浓度的特定金属积累到它们的活芽中,也就是它们的叶子中的不同寻常的能力。我们知道其中大约 700 种这种超富集植物生长在世界各地。

“以镍而闻名的超富集植物大约有 500 个。我们知道各种不同金属的超富集植物,包括铊和锌,以及铜、钴、锰。但是无论我们在哪里进行研究,我们都会不断发现更多的超富集植物。全世界大约有 350,000 种植物,我们认为还有更多的超富集植物有待发现。”

这些植物是如何积累金属的?镍超富集植物从通过其根部消耗吸收土壤中的金属。然后将镍金属储存在其叶子或生物质的表皮中。

一旦植物被收获,生物质就会被干燥和焚烧。燃烧植物产生的灰烬可用于加工以制造生物矿石,然后从生物矿石中回收镍。

灰烬中含有高达 20% 的镍,这比地球上的任何镍矿都多。这些植物还用于净化含有大量铅、锌或其他金属的污染土壤。

其中一种植物的叶子干重最高可含有 4% 的镍。焚烧植物确实会消耗能源,但与传统采矿程序相比,整个农业采矿过程使用的能源要少得多。

植物开采是回收用于工业目的以及其他目的(例如健康或医学)的金属(和矿物质)的绝妙方法。

我们需要一家公司能够像特斯拉为汽车行业所做的那样,找到扩大农业采矿规模的方法。这可能会彻底改变采矿业,同时也有助于清理被铅等金属污染的土壤。