Belum pernah terjadi sebelumnya: Para ilmuwan telah mengekstraksi mineral tanah jarang dari tumbuhan hidup

Para peneliti menggambarkan proses tersebut, yang mampu mengekstraksi mineral tanah jarang yang didambakan dari tanaman hidup, sebagai “mekanisme yang mengatur dirinya sendiri dalam ketidakseimbangan”, dan membandingkannya dengan “kebun kimia”. Studi ini menunjukkan kelayakan fitomining, kata penulisnya.

Sebuah tim ilmuwan dari Institut Geokimia Guangzhou (GIG), di Tiongkok, dan Virginia Tech, di Amerika Serikat, membuat penemuan yang belum pernah terjadi sebelumnya: mereka mengidentifikasi, untuk pertama kalinya, sebuah mineral yang terbentuk secara alami dengan unsur tanah jarang (REE) di dalam tumbuhan hidup.

Para peneliti menemukan monasit skala nano, mineral bernilai tinggi, mengkristal dalam jaringan pakis abadi, the Blechnum orientale.

Penemuan tersebut disajikan dalam a artikel diterbitkan pada awal bulan di majalah Sains & Teknologi Lingkungan.

Menurut pernyataan dari GIG, dikutip oleh Pos Pagi Tiongkok Selatanpenemuan “membuka kemungkinan-kemungkinan baru untuk pemulihan langsung bahan fungsional berdasarkan unsur tanah jarang”.

“Penemuan ini tidak hanya memperjelas mekanisme pengayaan REE selama proses pelapukan kimia dan biologis, namun juga membuka jalan baru bagi pemulihan langsung bahan fungsional dari REE”, kata penulis penelitian tersebut.

Sebagai tanah jarang merupakan bahan yang penting digunakan dalam produksi turbin angin, pesawat terbang, semikonduktor dan teknologi maju, menjadi elemen dan sangat dicari oleh negara-negara seperti Tiongkok, Rusia, Amerika Serikat, dan Eropa.

Benar 17 unsur yang mencakup 15 lantanidaselain skandium (21Sc) dan yttrium (39Y), yang cenderung terdapat pada endapan mineral yang sama dengan lantanida dan memiliki sifat kimia yang serupa.

Pelatihan dalam kondisi lingkungan

Monasit adalah a mineral fosfat kaya akan unsur tanah jarang seperti cerium, lantanum dan neodymium — elemen penting untuk teknologi modern. Mineralnya sangat tinggi dihargai karena sifat mekanik, fisik dan termalnya.

Ada sebuah titik leleh yang tinggi dan memberikan ketahanan terhadap korosi dan kerusakan radiasi, karakteristik yang membuatnya cocok untuk aplikasi pelapisan, laser, pemancar cahaya, konduktor ionik, dan pengelolaan limbah radioaktif.

Apa yang membuat penemuan ini sangat relevan adalah cara mineral tersebut terbentuk. Biasanya, monasit rakibat proses geologi di bawah tekanan tinggi dan suhu ratusan derajat Celcius.

Penelitian menunjukkan bahwa tanaman bisa memfasilitasi mineralisasinya dalam kondisi lingkungan, di permukaan bumi. Proses biologis ini “menunjukkan kelangsungan hidup fitomining”, tulis penulis penelitian.

Phytomining adalah strategi ekologi yang menggunakan tanaman “hiperakumulator”. untuk mengekstraksi logam dari dalam tanah. Tumbuhan ini dapat mengkonsentrasikan logam berat dalam jaringannya pada tingkat ratusan atau ribuan kali lebih tinggi dibandingkan dengan tanah di sekitarnya.

Strateginya terdiri dari menanam tanaman ini di tanah yang kaya logam dan kemudian memulihkan logam yang diinginkan dari biomassa yang dipanen. Menurut peneliti, pendekatan ini “mengurangi ketergantungan pada pertambangan konvensional dan memitigasi risiko lingkungan dan geopolitik yang terkait”.

Penelitian yang merupakan hasil kolaborasi antara Institut Geokimia Guangzhou (dari Chinese Academy of Sciences) dan Virginia Tech, di Amerika Serikat, juga menjelaskan mekanisme yang menjadi asal mula terbentuknya mineral tersebut.

Tim mengumpulkan sampel tanaman dan tanah dari endapan tanah jarang di wilayah Guangzhou di Cina. Analisis mengungkapkan bahwa REE sebagian besar terkonsentrasi di pinnules pakis.

Artikel tersebut menjelaskan bahwa mineral mengkristal di jaringan ekstraseluler tanaman (di bagian luar sel) untuk mencegah unsur non-nutrisi memasuki jaringan dan sebagai mekanisme detoksifikasi. Para penulis menggambarkan prosesnya sebagai “terorganisir sendiri dan berada dalam ketidakseimbangan, mirip dengan kebun kimia”.