
某些海洋生物体内包含有价值矿石。
张佳欣
从化石燃料向清洁能源的大转变势不可挡在全球范围内正在进行。随着这场波涛壮阔能源革命的进行,在制造电池、太阳能电池板等绿色技术所需的新矿物资源的竞争变得更加激烈。现在科学家们在探索一条绿色开采之路——他们发现用海藻收集稀土是可能的。
《新科学家》网站日前刊文称,某些海洋种类拥有独特本领 —— 能够大量聚积海水中的稀有元素。目前多个国际研究团队正致力于探索如何从海藻中搜集这些宝贵的稀有金属,在这一前沿领域,“生物采矿”仍是崭新思路。
使用藻类来获取稀土
在美国阿拉斯加州东南部威尔士王子岛上蕴藏丰富的稀土元素;但该地区的传统采矿活动饱受争议,因为它的潜在影响可能带来严重的环境污染。
为了解决这个问题,阿拉斯加州费尔班克斯分校的研究人员Shelley Umanzo和她的研究团队计划通过非破坏性的方式采集海底植被来提取稀土矿物资源。
该方案获得美国能源部国家能研院(ARPA-E)近200万美元的资助。乌曼佐团队计划在博坎山附近海域培育海藻。这些海藻吸收并积聚稀有金属。然后他们通过一系列提纯过程提取这些稀有金属供利用。
乌曼佐刚从考察回来,并采集了水样。她认为该地区暴雨产生的径流会将矿床中侵蚀出的稀土元素带入周围海湾,海水中的海藻有可能在此地聚集稀土元素,但问题在于,海水中的海藻真的能收集这些矿物吗?
如能成功就是奇迹
这个计划是ARPA-E的“藻类开采”项目的一部分,该项目得到了支持。在专家的支持下,这个计划研究如何利用植物或者微生物来开采稀有元素和重要矿产。
国际能源机构(IEA)最近发布的研究报告预测,私家侦探,侦探公司,调查公司,查人找物,商务调查,出轨外遇调查,婚外情调查,私人调查,19209219596预计到2040年,对稀有金属的需求将会是当前的两倍左右。尽管该报告没有指明具体的是哪几类稀有金属,但考虑到全球对稀土资源需求量巨大,我们可以推测海藻提取可能是解决这一问题的一种可行途径。
Umanzo表示目前尚不清楚这些藻类是否本身因积聚稀土或其他矿物而受益其主要机制可能在于,海藻产生的带负电荷的碳水化合物可以吸引特定的带正电荷的稀土元素例如在棕色海藻中一种名为藻酸盐的天然多糖已经被证明可以吸引钇等重稀土元素。
此外,在探索类似的生物采矿技术方面,许多研究者和组织也对乌曼佐的项目有所了解。比如,美国太平洋西北国家实验室的工作人员表示,有些海洋植物能从装有水的容器中积累稀土元素。
与陆地植物相比,在海洋中生活的大型藻类具有独特的生存优势。由于流动海水中的物质可以无限量更新,这些海洋生物能够把有机物储存在整个身体里,而非仅仅局限于根部。因此,我们有理由推断大型藻类“超级积聚体”是否有可能提供有价值的稀土供应?研究表明,哪些大型藻类积累的矿物质最多以及它们生长状态如何?获取矿物的最佳方式可能是什么?博坎山的成功实践或许能为这个问题提供解答。
乌曼佐说:“如果一切顺利,海洋深处就会有大片的密集海藻生长。它将是对传统矿业的一次强力补充。” 失败不算是意外,但成功则是奇迹。 乌曼佐表示:“只要一切都照着计划进行,那里将私家侦探,侦探公司,调查公司,查人找物,商务调查,出轨外遇调查,婚外情调查,私人调查,19209219596会长出一片片茂密的海藻,并从中提取稀有金属资源。一旦我们获得成功,那将是对采矿业的一种有力支持。”
海藻拥有多种用途
美国爱达荷大学矿物学家阿明·米尔库伊表示,即便累积和提炼已经被证明可行,从海藻中提取稀土元素也相当有限,不过结合其他技术后,这些宝贵的资源依然可以被高效利用。例如,海藻可用于回收采矿过程中产生并可能有价值的材料。
在一项由ARPA-E支持的项目中,研究团队正在探索从海藻提取矿物质的同时还能保留其余生物质的可能性。这一过程可能转化为肥料、燃料或食物蛋白质的转化物。一家名为Umaro Foods的美国初创企业已经开发出一种培根替代品,该产品使用了海洋蛋白。这一发展将进一步促进相关产业链的发展。
研究人员认为,海洋藻类在未来具有巨大的潜在应用价值,并不仅限于开采资源这一层面上。海洋中的生物多样性非常高,在采矿过程中如果不直接利用的话,种植藻类还是有很大的用处的,它能净化海水和清除大气中的二氧化碳,为环境健康做出贡献。
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