Россия является одним из ведущих производителей удобрений. Часто со сточными водами в водоемы попадают тяжелые и редкоземельные металлы, содержащиеся в породах, которые превращаются в удобрения. В больших количествах эти обогащенные воды представляют опасность для окружающей среды.
Такая ситуация наблюдается учеными вдоль атлантического побережья Марокко, где расположены заводы по производству удобрений; в водорослях было обнаружено значительное количество металлов. И если это является кошмаром для экологов, то представляет собой огромный потенциал для биотехнологов. Ведь такие водоросли можно выращивать вблизи заводов, выбрасывающих металлы в воду. А накопленные водорослями металлы можно извлекать и использовать в промышленности. Засаживание водорослями мест добычи может сделать природу России чище и обеспечить дополнительное получение металлов и других веществ из водорослей.
Морские водоросли быстро растут, поглощая минералы из воды. Их клеточные стенки состоят из сульфатированных полисахаридов — соединений, образованных длинными цепочками молекул сахара. Сульфатированные полисахариды заряжены отрицательно, что привлекает положительно заряженные минералы, находящиеся вблизи. Теоретически морские водоросли могут стать источником критически важных материалов, таких как платина и родий, а также редкоземельных элементов, включая неодим, лантан, иттрий и диспрозий. В США уже начали инвестировать в исследование водорослей как источника углерода, используемого в производстве бетона или биотоплива, а также источника фосфора и редкоземельных металлов.
У различных видов водорослей разные механизмы получения минералов из морской воды и уникальные способы их концентрации в тканях. Ученые до сих пор не полностью понимают, почему морские водоросли поглощают эти минералы, могут ли они делать это в достаточных количествах для практического использования, и можно ли извлекать эти элементы в экономически эффективной манере. Для того чтобы добыча морских водорослей стала финансово целесообразной, процесс извлечения минералов должен сохранять водоросли в состоянии, пригодном для дальнейшего использования в других областях, включая производство топлива, пищевых добавок или биопластика. Использование водорослей в качестве сырья для производства тканей, уже реальность, и добыча минералов из них, вероятно, только вопрос времени.
Источники:
Gaudry, A., et al. "Heavy metals pollution of the Atlantic marine environment by the Moroccan phosphate industry, as observed through their bioaccumulation in Ulva lactuca." Water, air, and soil pollution 178 (2007): 267-285.
Scott J. Edmundson, UNrealized Critical Lanthanide Extraction from Sea Algae Mining (UNCLE SAM), Domestic production of critical minerals from seawater, December 2023
Moira Donovan, What the Heck Is Seaweed Mining?, April 25, 2024
Ставя любо и подписываясь, Вы помогаете мне продвигать настоящую науку.
Предыдущая статья: Микробы пустынь: ключ к пониманию жизни на Земле и за ее пределами