Çin öncülüğündeki bir araştırma ekibi, bir eğrelti otunda doğal olarak oluşmuş nadir toprak elementi minerali keşfettiklerini açıkladı. Guangzhou Jeokimya Enstitüsü’nün yürüttüğü çalışmada monazitlerin canlı bitkilerde bulunması, “yüksek değerli nadir toprak elementlerinin çevre dostu bir şekilde doğrudan geri kazanımı” için yeni bir model sunuyor.
Araştırmacılar, bu keşfin bir hiperakümülator bitki (metalleri kendi üzerinde biriktirebilen bitkiler) içinde nadir toprak elementlerinin mineral fazında kristalleştiğinin en erken raporlanmış örneği olduğunu belirtti.
Fito-madencilikle sürdürülebilir nadir toprak tedariki
Araştırmacılar, çalışmanın fito-madenciliğin uygulanabilirliğini doğruladığını ve bitki temelli yeni bir yaklaşım sunduğunu vurguladı. Fito-madencilik, hiperakümülator olarak adlandırılan ve topraktaki metalleri normalden yüzlerce hatta binlerce kat fazla birikimle bitki dokularında tutabilen bitkilerin kullanıldığı çevreci bir yöntem.
Bu yöntemde, metal açısından zengin topraklarda yetiştirilen bitkilerden hasat sonrası hedef metaller geri kazanılıyor. Böylece geleneksel madenciliğe olan bağımlılık azalıyor ve çevresel ile jeopolitik riskler düşüyor.
Monazit minerali ve özellikleri
Monazit, nadir toprak elementleri açısından zengin bir fosfat minerali olup serium, lantan ve neodimyum gibi elementleri içeriyor. Genellikle yüksek sıcaklık ve basınçta oluşan monazitin bitkilerde yüzey koşullarında kristalleşmesi, bilim insanlarına alternatif bir mineralizasyon yöntemi sundu.
Monazit yüksek erime noktasına sahip, mükemmel optik yayılım özelliği gösteriyor ve camdan kaynaklı korozyona ile radyasyon hasarına karşı dayanıklı. Mekanik, fiziksel ve termal özellikleri sayesinde kaplama malzemeleri, ışık yayan cihazlar, lazerler, iyonik iletkenler ve radyoaktif atık yönetiminde kullanılabiliyor.
Çalışmanın yöntemi ve bulgular
Araştırmada, Çin’in Guangzhou şehrindeki nadir toprak elementleri yataklarından toplanan Blechnum orientale isimli sürekli yeşil eğrelti otu ve çevresindeki toprak örnekleri analiz edildi.
Bulgular, nadir toprak elementlerinin öncelikle bitkinin yaprakçıklarında, ardından kök ve yaprak sapında yoğunlaştığını gösterdi. Mineraller, bitkinin hücrelerine girmeyen ve detoksifikasyon (zararlı maddeleri içeriye sokmayan etken) sağlayan ekstraselüler (bitkinin dış zarı) dokularda kristalleşti.
Bilim insanları, monazit oluşumunun bir kimyasal bahçe sürecine benzediğini belirtti. Bu süreçte, metal tuzları su ortamında kendiliğinden organize olarak bitkisel yapılar oluşturuyor ve karmaşık yapıların meydana gelmesini sağlıyor.
Yeşil ve döngüsel bir model
Guangzhou Jeokimya Enstitüsü, çalışmanın nadir toprak elementlerinin sürdürülebilir kullanımına yeni bir yol sunduğunu açıkladı. Araştırmacılar, hiperakümülator bitkilerle hem yüksek değerli elementlerin geri kazanılabileceğini hem de kirli toprakların temizlenip ekolojinin yeniden kurulabileceğini belirtti.
Bu sayede “temizlik ve geri dönüşüm aynı anda” gerçekleşerek çevreci bir döngüsel model oluşturulmuş oluyor.
Kaynak: Gazete Oksijen
