Agromining: Plantas hiperacumuladoras de metales

     No es ningún secreto que a las plantas les gustan mucho algunos elementos químicos, como el nitrógeno, el fósforo y el potasio (el famoso NPK), pero no les va bien con metales como el níquel o el talio, especialmente en concentraciones elevadas.

     Sin embargo, cuatro investigadores de la Universidad de Queensland (Australia) descubrieron en 1976 un pequeño árbol, Sebertia acuminata, originario de la isla de Nueva Caledonia, y adivinen qué, era una especie de metales ‘hiperacumuladora’. ¿Que significa eso? Tenía una concentración muy alta de níquel en su resina.

     Desde entonces, se han documentado 65 plantas hiperacumuladoras en Nueva Caledonia, 130 en Cuba, 59 en Turquía y un número menor en España, Filipinas, Malasia, Indonesia y varios otros países.

     Ahora, un grupo dirigido por dos de los autores del descubrimiento original ha resumido lo que se ha convertido en un campo de investigación floreciente.

     Se contabilizaron un total de 2.829 artículos científicos con el término ‘hiperacumulador’ publicados desde entonces. Esto demuestra que estas plantas amantes de los metales se han convertido en mucho más que una mera curiosidad científica.

     Se destacan dos fuertes intereses prácticos:

     Biorremediación : extracción de metales contaminantes del suelo y desechos industriales.

     Biominería : el uso de plantas y bacterias para recolectar minerales y elementos químicos de interés comercial.

     Para el caso específico de las plantas, la gran mayoría de investigadores utiliza los términos agromineo o fitomino.

[Imagen: Antony van der Ent et al. – 10.1021 / es506031u]

Biominería

     Cada planta que se hiperacumula con metales tiene su propia preferencia de metal, pero el níquel ha aumentado a favor de los investigadores porque parece que les gusta especialmente a las plantas.

     La concentración de níquel en biominas extraídas de hiperacumuladores varía entre el 10% y el 25% en peso (contenido de metal), lo que es extremadamente alto en comparación con los minerales explorados por la minería tradicional, que no superan el 1,5%.

     Si la biomasa vegetal se quema antes de la extracción, el contenido de níquel puede alcanzar el 30%.

     Además, el bio-mineral está libre de silicatos de hierro y manganeso, lo que aumenta el costo de extracción del metal.

     Pycnandra acuminata, en particular, produce un látex azul verdoso que tiene una concentración de hasta un 25% de níquel. Esto potencialmente le da a este látex un valor mucho más alto que el látex extraído para la producción de caucho, por ejemplo.

     Los investigadores creen que este gran árbol también podría usarse para limpiar suelos contaminados o permitir que las tierras pobres en nutrientes vuelvan a ser fértiles.

Microscopía de fluorescencia de rayos X de cápsulas de semillas de la planta de níquel hiperacumuladora Alyssummurale. El color rojo muestra su estructura, el color verde muestra calcio y el azul muestra níquel. [Imagen: Antony van der Ent]

Agromining

     Otros investigadores involucrados en la agrominería también han identificado plantas que están acostumbradas a otros metales, incluido el cobalto, con algunas aplicaciones prácticas que ya están en estudio.

     “Existen aplicaciones de fitoextracción para una variedad de otros elementos por los que se conocen las plantas hiperacumuladoras, como el selenio, el talio y el manganeso, o para la remediación de suelos contaminados por arsénico-cadmio o selenio”, escriben Tanguy Jaffré y sus colegas. Jaffré también participó. De el descubrimiento original de los hiperacumuladores en la década de 1970.

     Un enfoque particularmente prometedor para la extracción agrícola, según el equipo, será seleccionar las plantas que mejor se adapten al clima de las regiones donde ya se realiza la extracción tradicional de ciertos metales.

     Las plantas luego se cultivarían en relaves mineros, en lugar de dejarlos acumulados o depositados en presas, o en áreas alrededor de las minas, donde la concentración de metal en el mineral no es lo suficientemente alta como para justificar su extracción por métodos convencionales.

Ya existen varias pruebas para el uso de “plantas metálicas” en la recuperación de suelos o cultivo en zonas pobres para otros cultivos, pero con suelos ricos en metales. [Imagen: Antony van der Ent et al. – 10.1021 / es506031u]

Bibliografía:

El descubrimiento de la hiperacumulación de níquel en el árbol de Nueva Caledonia Pycnandra acuminata 40 años después: una introducción a un problema virtual
Tanguy Jaffre, Roger D. Reeves, Alan JM Baker, Henk Schat, Antony van der Ent
Nuevo
fitólogo Vol .: 218: 432- 434
DOI: 10.1111 / nph.15105

Agromining: ¿Cultivar metales en el futuro?
Antony van der Ent, Alan JM Baker, Roger D. Reeves, Rufus L. Chaney, Christopher WN Anderson, John A. Meech, Peter D. Erskine, Marie-Odile Simonnot, James Vaughan, Jean Louis Morel, Guillaume Echevarria, Bruno Fogliani , Qiu Rongliang, David R. Mulligan
Environmental Science & Technology
Vol .: 49 (8): 4773-4780
DOI: 10.1021 / es506031u

Sebertia acuminata: A Hyperaccumulator of Nickel from New Caledonia
Tanguy Jaffre, RR Brooks, J. Lee, Roger D. Reeves
Science
Vol .: 193, Número 4253, págs. 579-580
DOI: 10.1126 / science.193.4253.579

Fuente del contenido: Innovación tecnológica

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