“生物采矿”海藻探索关键矿物以改善国内供应链

游戏天地 2025年08月29日 06:35 1 admin

Edmundson埃德蒙森拿着一个装满石莼海藻的玻璃罐，石莼也被称为海莴苣。研究小组发现石莼特别擅长积累一些不同的关键矿物质。鸣谢:Andrea Starr|太平洋西北国家实验室

在一个明亮、开放的实验室里，研究人员正在研究一种生产对日常生活至关重要的关键矿物质的新方法，该实验室坐落在华盛顿州的塞库姆湾，在一排排装满海水和绿色及紫色海藻的玻璃器皿中。

像钕一样，被称为稀土元素的矿物质是我们的电子产品、车辆和建筑中最重要的成分，传统上在地下开采。现在，能源部太平洋西北国家实验室(PNNL)的研究人员正在探索一个新的矿石来源，就在美国海岸线附近:海藻.

PNNL塞库姆校园的研究人员一直在塞库姆湾的海水中培养几种海藻，并研究从它们的叶状组织中提取矿物质的不同方法。

“海洋是许多海洋生物的最大来源关键矿物质“我们需要高科技应用，”华盛顿州PNNL塞基姆实验室生物采矿工作首席研究员迈克尔·休斯曼说如果我们能够以一种负责任的方式利用海水，就有可能实现关键材料的国内来源。"

尚未开发的重要矿物资源

PNNL塞基姆实验室的植物学家斯科特·埃德蒙森说，研究人员长期以来一直认为海洋可能是生产有价值矿物的新领域。

随着风、雨和流水侵蚀岩石，随着人类给土壤施肥，重要的矿物质最终流入海洋。同时，矿物质通过海底火山和热液喷口从地壳深处进入海底。

鸣谢:太平洋西北国家实验室

问题是海洋如此之大——拥有3亿立方英里的水——这使得矿物浓度过于稀释，无法用传统技术提取。获取这些矿物的唯一方法是用新方法浓缩它们。

埃德蒙森说，事实证明，海藻是极好的矿物质收集者。虽然研究人员不确定为什么或如何，但他们知道的是，你看到的散布在海岸线上的海藻物种可能含有一系列重要的矿物质。偶尔，海藻中这些矿物质的浓度会超过海水的一百万倍。

Huesemann和他的同事们一直在研究不同种类的海藻，以找出它们浓缩了哪些矿物质，以及浓缩了多少。例如，他们发现一种叫做墨角藻的坚韧的棕色海藻特别善于在其组织中富集镍。与此同时，一种叫做石莼的绿色多叶海藻似乎更擅长生物积累稀土元素。最终，研究人员发现石莼(更广为人知的名字是海莴苣)最擅长浓缩一些关键矿物质。

现在，研究人员了解了哪种海藻最能浓缩哪种矿物质，下一个挑战出现了:如何将矿物质分离出来？钴或镝不会像糖粉一样撒在海藻表面。埃德蒙森说，矿物质融入了海藻的组织。

这意味着需要打破固定矿物质的化学键。