يحاول الفيدراليون حث النباتات على استخراج المعادن من خلال جذورها

“تمامًا مثلما نجري أبحاثًا على الذرة والقمح وفول الصويا، لجعل هذه النباتات أكثر كفاءة في امتصاص العناصر الغذائية – النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم – حسنًا، يجب أن يكون هناك هذا البحث الذي يدخل في فهم آليات التراكم المفرط للمعادن”. يقول ماكنير. “ومن ثم تعزيز ذلك، سواء كان ذلك من خلال تحرير الجينات أو أي شيء آخر.”

تتطلع ARPA-E إلى نوع معين من التربة لتجربة هذه النباتات، والمعروفة باسم التربة فائقة المافية، والتي تحتوي على نسبة عالية من الحديد والكوبالت والكروم والنيكل. إنه أمر شائع حيث يوجد نشاط بركاني، على سبيل المثال في شمال كاليفورنيا وجنوب أوريغون، ولكنه موجود في جميع أنحاء الولايات المتحدة، من وايومنغ إلى بنسلفانيا، وصولا إلى الجنوب. من المحتمل أن يكون تركيز النيكل في التربة فوق المافية منخفضًا جدًا بحيث لا يمكن فتح منجم مناسب، ولكنه مرتفع جدًا بحيث لا يسمح بزراعة المحاصيل والنباتات الأخرى.

ومن خلال هذا التمويل الجديد، قد يتمكن العلماء من إبراز أو تربية الأنواع النباتية الموجودة، وتعديل الطريقة التي يتراكم بها النيكل بشكل مفرط. من الناحية المثالية، سيهبطون على نبات ينمو بسرعة، لذلك سينتهي بك الأمر مع الكثير من الكتلة الحيوية الغنية بالنيكل لتقليلها إلى رماد محمّل بالمعادن. يقول براون: “كانت المشكلة تاريخيًا هي أنها ليست في كثير من الأحيان نباتات منتجة للغاية”. “والتحدي هو أنه يجب أن يكون لديك تركيزات عالية من النيكل و الكتلة الحيوية العالية لتحقيق نتيجة مجدية ومجدية اقتصاديا.

شريطة أن يتمكن العلماء من الهبوط على محطة التراكم المفرط المناسبة للولايات المتحدة، فمن الناحية النظرية يمكن أن توفر المزيد من النيكل لمزيد من البطاريات. لا يقتصر الأمر على الأساطيل المتنامية من السيارات الكهربائية التي تتطلب المزيد من البطاريات: ستحتاج الشبكة أيضًا إلى بطاريات كبيرة لتخزين الطاقة المولدة من مصادر الطاقة المتجددة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية. عندما لا تكون الشمس مشرقة ولا تهب الرياح، سيحتاج مشغلو الشبكة إلى الاستفادة من البطاريات لتلبية الطلب. تقوم المرافق أيضًا بتجربة طرق للاستفادة من المركبات الكهربائية الموجودة في المرائب كشبكة موزعة للطاقة الاحتياطية للبطارية.

بالطبع، يجب على نباتات ARPA-E شديدة التراكم أن تتكيف بشكل جيد مع النظم البيئية، فمن المؤكد أنك لا تريدها أن تصبح غازية وتتفوق على الأنواع المحلية. لكن الفكرة هي أنه مع مرور الوقت، سيؤدي التعدين النباتي إلى تحسين التربة، واستخراج ما يكفي من النيكل لنمو النباتات الأخرى غير المفرطة في نهاية المطاف. يمكن للمراكم المفرطة أيضًا تنظيف التربة الملوثة من خلال تعدين النيكل التقليدي، كما هو الحال حول مرافق الصهر، كما جرب ماكنير. ويقول: “ما يخرج من المدخنة يتم ترسيبه حول تلك المنشأة”. “لم يعد بإمكان المزارعين استخدام تلك الأراضي، لأنها كانت غنية بالنيكل بشكل كبير، ولكن يمكنهم زراعة محصول من النيكل وبيعه مرة أخرى إلى المصهر – وهو أمر مربح للجانبين حقًا.”

في الوقت الحالي، تركز ARPA-E على تعدين النيكل النباتي، لكنها تقول إنها تستطيع من الناحية النظرية أيضًا استكشاف طرق للنباتات لاستخراج الكوبالت أو النحاس أو الليثيوم. هذه هي التكنولوجيا الخضراء، بالمعنى الحقيقي للكلمة.