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德国科学家创新实验,让生质能植物能够种植出贵重金属锗

2024-11-02 205

来自德国弗莱贝格工业大学(Freiberg University of Mining and Technology)的科学家想要利用“植物生长矿业(phytomining)”,透过能源作物(energy crops),像是太阳花、玉米和芦苇来“栽培”地球罕见的金属锗(germanium)。锗是一种重要的半导体素材,用于制造各种电子装置,例如电脑、智能手机等。

含锌土壤,有利栽植出锗

根据化学工程教授 Martin Berteau 透露,由于弗莱堡(Freiburg)一带的土壤富有锌(Zinc),也同时有锗含量丰富的矿石,成为进行实验的理想地方。“我们有保存采矿剩余的废石堆,可以让富含锗的水更容易流过。”因此,当植物种植在这里并且用富含锗的水灌溉它们,它们会依循一般生理过程,生长成含有锗元素的植物。

这原理其实用运“植物生长矿业”技术。简单来说,就是将植物种植在含有珍贵金属的土壤里,而植物根部会连同养分一同吸收这些金属元素,最后附着在植物的枝条。接着,科学家以化学过程来萃取金属,但透过这方式得到的金属数量并不多。因为在萃取的过程,研究人员会将金属转换成有机溶剂,等蒸发后就可获得所想要浓度的元素。(Phytomining- raw materials from plants)

 

电子装置材料锗金属,需求量只会扩大

在正常情况下,锗是一种银白色的半金属元素被广泛运用在制造电脑、智能手机、光纤电缆以及红外光的应用,像是汽车的智慧转向系统(intelligent steering systems)和倒车雷达(parking sensors)。这贵重金属遍布在全世界,但由于采集十分困难,目前最大的供应商是中国。随着智慧装置在未来十年内会持续成长,锗的需求量也将会加剧扩大。然而,现今因为锗在地壳浓度含量十分低,所以商业生产的方式并不可行。从经济角度来看,植物生长矿业技术提供一个充满希望的替代方案。

此外,研究人员表示这新的方法具备转换成商业采集贵重矿物方式的潜力,因为这项技术不但环保、成本低而且还是生质能植物(biogas plants)的副产品。不过,利用生质能农作物生产势必要考虑到如何同时平衡粮食供应,因为这两者皆需要土地、水和土壤养分资源。从快速成长的工业技术到农业耕种都在分食地球有限的土地资源,我们需要订定一套机制来管理、保护自然资源,来避免过度使用地球上的天然资源。

  • Scientists extract computer ingredients from energy crops

(首图来源:Flickr/Culantor Lin CC BY 2.0)

2019-03-16 14:31:00

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