德國科學家創新實驗,讓生質能植物能夠種植出貴重金屬鍺

作者 | 發布日期 2015 年 11 月 15 日 12:00 | 分類 生物科技 , 科技趣聞 follow us in feedly
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來自德國弗萊貝格工業大學(Freiberg University of Mining and Technology)的科學家想要利用「植物生長礦業(phytomining)」,透過能源作物(energy crops),像是太陽花、玉米和蘆葦來「栽培」地球罕見的金屬鍺(germanium)。鍺是一種重要的半導體素材,用於製造各種電子裝置,例如電腦、智慧型手機等。




含鋅土壤,有利栽植出鍺

根據化學工程教授 Martin Berteau 透露,由於弗萊堡(Freiburg)一帶的土壤富有鋅(Zinc),也同時有鍺含量豐富的礦石,成為進行實驗的理想地方。「我們有保存採礦剩餘的廢石堆,可以讓富含鍺的水更容易流過。」因此,當植物種植在這裡並且用富含鍺的水灌溉它們,它們會依循一般生理過程,生長成含有鍺元素的植物。

這原理其實用運「植物生長礦業」技術。簡單來說,就是將植物種植在含有珍貴金屬的土壤裡,而植物根部會連同養分一同吸收這些金屬元素,最後附著在植物的枝條。接著,科學家以化學過程來萃取金屬,但透過這方式得到的金屬數量並不多。因為在萃取的過程,研究人員會將金屬轉換成有機溶劑,等蒸發後就可獲得所想要濃度的元素。(Phytomining- raw materials from plants

 

電子裝置材料鍺金屬,需求量只會擴大

在正常情況下,鍺是一種銀白色的半金屬元素被廣泛運用在製造電腦、智慧型手機、光纖電纜以及紅外光的應用,像是汽車的智慧轉向系統(intelligent steering systems)和倒車雷達(parking sensors)。這貴重金屬遍佈在全世界,但由於採集十分困難,目前最大的供應商是中國。隨著智慧裝置在未來十年內會持續成長,鍺的需求量也將會加劇擴大。然而,現今因為鍺在地殼濃度含量十分低,所以商業生產的方式並不可行。從經濟角度來看,植物生長礦業技術提供一個充滿希望的替代方案。

此外,研究人員表示這新的方法具備轉換成商業採集貴重礦物方式的潛力,因為這項技術不但環保、成本低而且還是生質能植物(biogas plants)的副產品。不過,利用生質能農作物生產勢必要考慮到如何同時平衡糧食供應,因為這兩者皆需要土地、水和土壤養分資源。從快速成長的工業技術到農業耕種都在分食地球有限的土地資源,我們需要訂定一套機制來管理、保護自然資源,來避免過度使用地球上的天然資源。

(首圖來源:Flickr/Culantor Lin CC BY 2.0) 

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