Blechnum orientale: samambaia que acumula elementos de terras raras

Cientistas identificaram uma capacidade surpreendente escondida nos tecidos da samambaia Blechnum orientale: a planta consegue captar e armazenar elementos de terras raras.

O achado aponta para um caminho potencialmente mais sustentável de obter recursos minerais dos quais a sociedade depende cada vez mais.

Elementos de terras raras: presença na tecnologia e desafio de extração

Ao todo, existem 17 elementos de terras raras, metais que hoje estão no coração de inúmeras tecnologias - de turbinas eólicas e computadores a cabos de banda larga e instrumentos médicos. Eles não são exatamente “raros”, mas sua extração na crosta terrestre, em uma forma realmente útil, costuma ser difícil e cara.

Fitoextração (phytomining) e plantas hiperacumuladoras

É nesse contexto que ganha força a ideia da fitoextração (phytomining): usar plantas chamadas hiperacumuladoras - capazes de crescer em solos muito ricos em metais e de se ligar a esses metais - para retirar recursos minerais diretamente do solo.

"Elementos de terras raras (ETRs) são metais críticos para energia limpa e aplicações de alta tecnologia, ainda que o seu fornecimento enfrente desafios ambientais e geopolíticos", escrevem o geocientista Liuqing He, da Academia Chinesa de Ciências, e colegas no artigo publicado.

"A fitoextração, uma estratégia verde que usa plantas hiperacumuladoras para extrair metais do solo, oferece potencial para um fornecimento sustentável de ETRs, mas ainda é pouco explorada."

Blechnum orientale e a formação de monazita dentro dos tecidos

A samambaia B. orientale já era reconhecida como uma hiperacumuladora. O que os pesquisadores encontraram, porém, foi ainda mais incomum: a planta estava, na prática, formando cristais de ETRs em seus próprios tecidos.

Com microscopia avançada e análises químicas, a equipa identificou o composto rico em ETRs monazita a acumular-se 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 pesquisadores observam uma planta fazer isso.

Embora a fitoextração ainda esteja nos seus primeiros passos, o estudo indica que sua capacidade pode ser maior do que se imaginava. Pelo menos uma planta consegue formar minerais de ETRs em condições normais, sem a alta temperatura e a pressão que, em geral, seriam necessárias no subsolo.

"Esta descoberta revela um caminho alternativo para a mineralização de monazita em condições notavelmente brandas e destaca o papel único das plantas em iniciar tais processos", escrevem os autores.

O que ainda falta descobrir e como recuperar os ETRs

Pesquisas adicionais devem esclarecer se o fenómeno é exclusivo da B. orientale ou se pode ocorrer também em outras espécies. Há alguns indícios de algo semelhante numa outra samambaia, Dicranopteris linearis, mas ainda não existe evidência direta.

Agora, os cientistas pretendem desenvolver um método para extrair a monazita e depois separá-la nos ETRs que a compõem, reduzindo ao máximo a perda de material ao longo do processo. Há obstáculos pela frente, mas a abordagem pode mudar a forma de recolher ETRs - e, por extensão, impactar as muitas tecnologias de energia verde que dependem deles.

"Esta descoberta não apenas lança luz sobre o enriquecimento e o sequestro de ETRs durante o intemperismo químico e biológico, como também abre novas possibilidades para a recuperação direta de materiais funcionais de ETRs", escrevem os pesquisadores.

"Este trabalho comprova a viabilidade da fitoextração e apresenta uma abordagem inovadora, baseada em plantas, para o desenvolvimento sustentável de recursos de ETRs."

A pesquisa foi publicada na revista Ciência e Tecnologia Ambiental.