Theo SCMP, một nhóm nghiên cứu của Trung Quốc cho biết đã phát hiện khoáng vật chứa nguyên tố đất hiếm hình thành tự nhiên trong một loài dương xỉ, đánh dấu lần đầu tiên hiện tượng này được ghi nhận trên thế giới.
Theo Viện Địa hóa Quảng Châu thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, phát hiện được cho là mở ra khả năng triển khai mô hình “khai thác tuần hoàn xanh” cho việc khai thác đất hiếm giá trị cao.
Trong công bố trên tạp chí Environmental Science & Technology, nhóm nghiên cứu khẳng định đã tìm thấy khoáng vật monazite kích thước nano, một dạng phosphate chứa các nguyên tố đất hiếm như cerium, lanthanum và neodymium, trong mô của loài dương xỉ Blechnum orientale. Đây là loài cây được biết đến như một dạng thực vật “siêu tích lũy” có khả năng hấp thụ kim loại nặng với nồng độ cao gấp hàng trăm đến hàng nghìn lần so với đất xung quanh.
Theo nhóm nghiên cứu, sự hình thành của monazite trong môi trường thực vật cho thấy khả năng khai thác đất hiếm bằng phương pháp sinh học, hay còn gọi là phytomining, hoàn toàn khả thi. Phương pháp này dựa trên việc trồng các loài cây siêu tích lũy trên vùng đất giàu kim loại, sau đó thu hồi kim loại từ sinh khối đã thu hoạch.
Công trình này là kết quả hợp tác giữa Viện Địa hóa Quảng Châu và một nhà khoa học địa chất thuộc Đại học Virginia Tech (Mỹ). Nhóm đã thu thập mẫu cây và đất tại các mỏ đất hiếm ở thành phố Quảng Châu, miền nam Trung Quốc, rồi tiến hành phân tích cấu trúc và thành phần hóa học.
Kết quả cho thấy các nguyên tố đất hiếm tập trung nhiều nhất ở phiến lá, tiếp đến là rễ và cuống lá. Dưới điều kiện môi trường tự nhiên, khoáng vật monazite được hình thành trong mô ngoài tế bào như một cơ chế “giải độc” giúp cây ngăn chặn các nguyên tố không dinh dưỡng xâm nhập tế bào.
Các nhà khoa học nhận định quá trình này tương tự hiện tượng “vườn hóa học” (chemical garden), một phản ứng tự tổ chức trong dung dịch nước, khi muối kim loại tiếp xúc với các anion như phosphate hoặc silicate, tạo ra cấu trúc giống cây. Nhóm cho rằng đây là lần đầu tiên cơ chế tương tự được quan sát trong thực vật sống.
Monazite vốn được biết là hình thành ở điều kiện nhiệt độ và áp suất cao nhưng phát hiện này cho thấy quá trình có thể xảy ra trong điều kiện tự nhiên trên bề mặt Trái đất. Khoáng vật này có điểm nóng chảy cao, khả năng phát quang và chịu ăn mòn tốt, được sử dụng trong lớp phủ chống khuếch tán, laser, chất phát sáng, vật liệu dẫn ion và xử lý chất thải phóng xạ.
Viện Địa hóa Quảng Châu đánh giá nghiên cứu này mở ra “con đường mới” cho việc sử dụng bền vững tài nguyên đất hiếm. Việc trồng các loài thực vật "siêu tích lũy" không chỉ giúp khai thác nguyên tố giá trị cao mà còn góp phần xử lý ô nhiễm và phục hồi sinh thái tại các khu vực khai thác đất hiếm.
