Chưa từng có trong lịch sử: Phát hiện loài cây có thể tạo ra đất hiếm, Trung Quốc vớ bẫm 'kho báu' không tưởng

Lần đầu tiên, các nhà khoa học Trung Quốc đã phát hiện hiện tượng “khoáng hóa sinh học đất hiếm” trong cây dương xỉ, đánh dấu một bước đột phá lớn có thể mở ra phương pháp khai thác đất hiếm sạch và thân thiện với môi trường hơn, tờ Global Times đưa tin mới đây.

Nghiên cứu do nhóm của Tiến sĩ Zhu Jianxi thuộc Viện Địa hóa học Quảng Châu thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc chủ trì, được thực hiện thông qua phương pháp “phytomining” – tức khai thác kim loại qua việc trồng các loài cây sinh khối lớn có khả năng tích lũy kim loại nồng độ cao.

Đây là một kỹ thuật xanh cho phép hút và tách kim loại quý từ đất, hứa hẹn giải pháp thay thế cho những phương pháp khai thác đất hiếm truyền thống gây ô nhiễm môi trường.

Các nguyên tố đất hiếm là nguồn tài nguyên chiến lược không thể thiếu trong các lĩnh vực công nghệ cao như trí tuệ nhân tạo, năng lượng mới và quốc phòng. Tuy nhiên, việc khai thác và cung ứng đất hiếm đang đối mặt với nhiều thách thức môi trường và địa chính trị.

Nhóm nghiên cứu phát hiện rằng loài dương xỉ Blechnum orientale – một loại cây ăn được – chứa nồng độ đất hiếm rất cao. Đáng chú ý, họ quan sát thấy các nguyên tố này kết tinh bên trong mô ngoại bào, tạo thành khoáng vật phosphat chứa kim loại đất hiếm kích thước nano thông qua quá trình khoáng hóa kết hợp với quá trình tự tổ chức của Blechnum orientale.

Đây là lần đầu tiên hiện tượng khoáng hóa sinh học đất hiếm được phát hiện trong thực vật tự nhiên, các nhà khoa học nhấn mạnh. Trước đây, các khoáng chất này thường chỉ được hình thành thông qua quá trình địa chất như hoạt động magma hoặc thủy nhiệt, đòi hỏi nhiệt độ cao hơn.

Kết quả nghiên cứu, được công bố trực tuyến trên tạp chí quốc tế Environmental Science & Technology, làm sáng tỏ cơ chế thực vật “giải độc” và khoáng hóa các nguyên tố đất hiếm, đồng thời mở ra hướng tiếp cận mới cho việc sử dụng bền vững nguồn tài nguyên này.

Theo nhóm nghiên cứu, việc trồng các loài thực vật siêu tích tụ như Blechnum orientale có thể xử lý đất ô nhiễm, phục hồi bãi thải của các mỏ đất hiếm, đồng thời thu hồi các nguyên tố đất hiếm có giá trị từ sinh khối thực vật, hướng tới mô hình khai thác xanh – “phục hồi song hành thu hồi”.

“Từ trước đến nay, chúng ta chỉ biết rằng vi sinh vật và động vật có thể ‘sản sinh khoáng chất’ trong cơ thể – như canxit, aragonit trong vỏ sò, san hô hay apatit trong xương và răng. Tuy nhiên, khả năng tạo khoáng của thực vật đã bị đánh giá thấp trong suốt thời gian dài”, ông He Liuqing, tác giả chính của nghiên cứu chia sẻ với Global Times.

Tiến sĩ Zhu Jianxi cho biết thêm: “Phát hiện quá trình khoáng hóa đất hiếm trong dương xỉ Blechnum orientale không chỉ mở rộng hiểu biết của con người về cơ chế khoáng hóa sinh học trong thực vật mà còn mở ra cánh cửa nghiên cứu mới cho gần một nghìn loài thực vật siêu tích tụ đã được biết đến”.