Pela primeira vez, cristais de elementos de terras raras encontrados a formar-se numa planta

Em vez de procurar apenas no subsolo, os cientistas acabam de encontrar uma pista inesperada num organismo vivo: os tecidos da samambaia Blechnum orientale parecem esconder uma capacidade rara - a de recolher e armazenar elementos de terras raras.

A descoberta pode apontar para uma forma mais sustentável de obter recursos minerais de que dependemos cada vez mais, sobretudo nas tecnologias associadas à transição energética.

Existem, ao todo, 17 elementos de terras raras, e estes materiais metálicos estão hoje presentes em todo o tipo de tecnologia - de turbinas eólicas e computadores a cabos de banda larga e instrumentos médicos. Apesar do nome, não são propriamente “raros”; o problema é que são difíceis e caros de extrair da crosta terrestre de forma útil.

É aqui que entra a ideia de phytomining (fitomineração): usar plantas conhecidas como hiperacumuladoras - capazes de crescer em solos ricos em metais e de se ligarem a esses metais - para “puxar” recursos minerais do solo.

"Os elementos de terras raras (REEs) são metais críticos para a energia limpa e aplicações de alta tecnologia, mas o seu abastecimento enfrenta desafios ambientais e geopolíticos", escrevem no artigo publicado o geocientista Liuqing He, da Academia Chinesa de Ciências, e colegas.

"A fitomineração, uma estratégia verde que utiliza plantas hiperacumuladoras para extrair metais do solo, oferece potencial para um fornecimento sustentável de REEs, mas continua pouco explorada."

A samambaia B. orientale já era conhecida como hiperacumuladora, mas os cientistas encontraram algo ainda mais invulgar: estava, de facto, a formar cristais de REEs nos seus próprios tecidos.

Com recurso a microscopia avançada e análise química, os investigadores detetaram a acumulação do composto rico em REEs monazite como um “jardim químico” no interior dos tecidos da planta, auto-organizando-se a partir de elementos como neodímio, lantânio e cério. É a primeira vez que os investigadores observam uma planta a fazer isto.

Os cientistas estão apenas a começar a explorar o potencial da fitomineração, mas este estudo indica que ela pode ter ainda mais alcance do que se pensava. Pelo menos uma planta está a formar minerais de REEs em condições normais, sem o calor e a pressão elevados que, em regra, são necessários no subsolo.

"Esta descoberta revela uma via alternativa para a mineralização de monazite em condições surpreendentemente suaves e destaca o papel único das plantas em iniciar estes processos", escrevem os investigadores.

Investigação adicional deverá ajudar a perceber se este fenómeno é exclusivo da B. orientale ou se poderá ocorrer noutras plantas. Há alguns indícios de que possa estar a acontecer noutra samambaia, Dicranopteris linearis, mas ainda não existe evidência direta.

Os cientistas esperam agora desenvolver uma forma de extrair a monazite e separá-la nos REEs que a compõem, sem perder demasiados recursos pelo caminho. Há obstáculos pela frente, sem dúvida, mas isto poderia transformar a recolha de REEs - e muitas das tecnologias de energia verde que dependem deles.

"Esta descoberta não só esclarece o enriquecimento e sequestro de REEs durante a meteorização química e biológica, como também abre novas possibilidades para a recuperação direta de materiais funcionais de REEs", escrevem os investigadores.

"Este trabalho confirma a viabilidade da fitomineração e introduz uma abordagem inovadora, baseada em plantas, para o desenvolvimento sustentável de recursos de REEs."

A investigação foi publicada na Environmental Science & Technology.