تقویت اقتصاد سبز با استفاده از گیاهان برای انتقال به انرژی پاک

زیست شناسان مولکولی در دانشگاه ماساچوست آمهرست (UMass AMherst) در حال پیشروی روشی برای استخراج مواد معدنی حیاتی مانند نیکل با استفاده از گیاهان برای انتقال به انرژی پاک هستند.

کد خبر: ۱۲۲۱۴۹۹

چهارشنبه - ۱۰ بهمن ۱۴۰۳ / January 29, 2025

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، زیست شناسان مولکولی در دانشگاه ماساچوست آمهرست (UMass AMherst) در حال پیشروی روشی برای استخراج مواد معدنی حیاتی مانند نیکل با استفاده از گیاهان برای انتقال به انرژی پاک هستند.

در حال حاضر، دانشمندان آمهرست قصد دارند تا Camelina sativa، یکی از اعضای خانواده خردل را مهندسی کنند تا مانند گیاه دیگری که نیکل را "بیش از حد" جمع می‌کند، رفتار کند.

به گفته UMASS Amherst، این "جزء الکتریکی حیاتی" در ایالات متحده برای سوخت اقتصاد سبز از جمله باتری‌های انرژی کارآمد و وسایل نقلیه الکتریکی مورد نیاز است.

همه گیاهان برای زندگی و رشد به مواد مغذی نیاز دارند، اما گروه خاصی به نام «هیپر انباشته‌کننده» دارای توانایی فوق ستاره‌ای برای جذب مواد معدنی هستند.

اوم پرکش دانکر، استاد زیست شناسی مولکولی و گیاه پالایی در دانشکده کشاورزی استاکبریج UMASS Amherst، چند دهه گذشته را صرف توسعه روشی برای تقویت این قدرت ذاتی برای تبدیل استخراج معدن به یک شرکت سبز کرده است.

دانکر در بیانیه مطبوعاتی UMASS Amherst گفت: معدن‌های متعارف بسیار مخرب هستند، اما فیتومینینگ می‌تواند به ما یک منبع پایدار و داخلی نیکل بدهد تا به انتقال سبز کمک کند.

فیتوماین یا تبدیل گیاهان به معدنچی

پروفسور پارکاش دانکر متخصص در "Phytoremediation" در UMASS Amherst است. او ابتدا مطالعه می‌کند که چگونه گیاهان احتمالاً می‌توانند به سم‌زدایی خاک کمک کنند و به طور مؤثر آن را تمیز کنند، زیرا همه گیاهان منبع غذایی خود را با استخراج مواد مغذی به دست می‌آورند.

گام منطقی بعدی در کار او استفاده از همان سیستم طبیعی استخراج برای برداشت مواد معدنی خواهد بود؛ و یک گیاه، به ویژه، Odontarrhena؟ (قبلا Alyssum murale) نیکل را "زیاد انباشته" می‌کند.

در بیانیه مطبوعاتی آمده است که تنها یک شرکت در حال استخراج نیکل به صورت متعارف در ایالات متحده است. علم می‌خواهد یک رویکرد مبتنی بر گیاه را برای اجتناب از اثرات نامطلوب زیست محیطی معدن معرفی کند. این مهم است، زیرا نزدیک به یک میلیون هکتار از خاک سطحی حاوی مقادیر کمی نیکل است.

با این حال، مشخصات Alyssum به عنوان یک گونه مهاجم حتی اگر چه تا ۳ درصد از زیست توده آن را نیکل تشکیل می‌دهد، آن را برای استفاده در صنعت نامطلوب می‌کند. به همین دلیل است که پروفسور دانکر و همکارش به کاملینا ساتیوا روی آورده‌اند.

علف هرز مزاحم، که به طور گسترده در ایالات متحده استفاده می‌شود، دو برابر و سه برابر سریعتر از Alyssum رشد می‌کند. دانه‌های آن حاوی یک عنصر اصلی در سوخت‌های زیستی هستند، بنابراین این گیاه در حال حاضر به عنوان یک ماده سبز در ایالات متحده حضور دارد.

پروفسور دانکر می‌خواهد بیاموزد که چگونه آلیسوم از نظر بیولوژیکی آنقدر نیکل را حفظ می‌کند تا بتواند Camelina sativa را به فیتومین نیکل مهندسی کند.

دانکر گفت: ایده ما طبق نسخه UMass Amherst این است که تعیین کنیم کدام ژن‌ها و پروتئین‌ها مسئول تجمع بیش از حد نیکل Alyssum هستند، سپس Camelina را دوباره مهندسی کنیم تا آن نیز بتواند نیکل را بیش از حد انباشته کند. ما همچنین می‌خواهیم تعیین کنیم که کدام اصلاح‌کننده خاک توانایی Camelina مهندسی شده را برای استخراج بیشتر نیکل از خاک بهینه می‌کند.

زمان استفاده از نیکل است

اگر دانکر بتواند Camelina را دستکاری کند تا مانند Alyssum عمل کند، این کشور می‌تواند انتقال سبز را تسریع بخشد، زیرا صنایع دوستدار محیط زیست را که به مواد معدنی و سوخت‌های زیستی حیاتی نیاز دارند، تقویت می‌کند.

به گفته دانکر به نقل از UMASS Amherst، اگرچه این تکنیک نمی‌تواند بازار را ارضا کند، اما می‌تواند ۲۰ تا ۳۰ درصد تقاضا را تامین کند. او همچنین معتقد است که نیکل کافی برای عرضه برای ۵۰ سال استخراج گیاهی وجود دارد.