Khai thác sinh học: Thực vật trở thành công cụ làm sạch và thu hồi Niken vào năm 2025

Những nghiên cứu khoa học được công bố vào tháng 1 năm 2025 đã xác nhận tiềm năng to lớn của một số loài thực vật trong việc cải tạo các vùng đất nhiệt đới ở Colombia bị ô nhiễm nặng do hoạt động khai thác vàng trước đây. Phương pháp này, được gọi là khai thác sinh học (phytomining), dựa trên khả năng hấp thụ và tích lũy các kim loại nặng, kể cả vàng vi lượng, của thực vật. Nó đang dần trở thành một giải pháp thay thế có trách nhiệm với môi trường so với các phương pháp khai thác truyền thống, đặc biệt trong bối cảnh nhu cầu về niken, nguyên liệu thiết yếu để sản xuất pin cho xe điện, ngày càng tăng cao.

Trọng tâm của ngành công nghiệp mới nổi này là các loài thực vật siêu tích lũy (hyperaccumulators), chúng có khả năng cô đặc kim loại ở mức độ cao gấp hàng trăm lần so với bình thường. Công ty Genomines của Pháp, được thành lập bởi Fabien Cutchekean và Tiến sĩ Dali Rachid vào tháng 8 năm 2021, đã nhận được khoản tài trợ 45 triệu đô la Mỹ trong vòng gọi vốn Series A vào năm 2025. Số vốn này nhằm mục đích triển khai các loại cây trồng được cải tiến di truyền để chiết xuất niken đạt tiêu chuẩn sản xuất pin. Phương pháp này được định vị là tiết kiệm chi phí và giảm phát thải hơn so với khai thác mỏ cổ điển. Đội ngũ 25 nhân sự của công ty được phân bổ giữa Pháp và Nam Phi, nơi các dự án thí điểm đã được lên kế hoạch. Các nhà đầu tư tham gia vòng gọi vốn này bao gồm Engine Ventures và Forbion BioEconomy, cùng với sự góp mặt đáng chú ý của Hyundai Motor Group.

Sự phát triển toàn cầu của khai thác sinh học trong năm 2025 còn được ghi nhận qua các báo cáo từ Albania, nơi nông dân bắt đầu thu hoạch niken bằng cách sử dụng các loài thuộc chi Alyssum. Trong khi đó, các nhà nghiên cứu Pháp đang tiến hành thử nghiệm thực địa tại Hy Lạp, Tây Ban Nha và Albania. Các nhà khoa học đang mở rộng phạm vi nghiên cứu, đưa ra giả thuyết rằng một số loài dương xỉ nhất định có thể tích lũy các nguyên tố đất hiếm (REE). Những khám phá gần đây của các nhà khoa học Trung Quốc, được đăng trên tạp chí Environmental Science & Technology, đã chỉ ra rằng dương xỉ Blechnum orientale không chỉ tích lũy REE mà còn tổng hợp các tinh thể monazite kích thước nano bên trong mô của nó. Đây là trường hợp đầu tiên được ghi nhận về việc một sinh vật sống chủ động hình thành cấu trúc khoáng vật chứa REE. Điều đáng chú ý là monazite sinh học này có độ tinh khiết cao và không chứa phóng xạ.

Mặc dù khai thác sinh học được thừa nhận là một quy trình đòi hỏi thời gian đáng kể, nó lại mang đến một con đường bền vững để giải độc các vùng đất bị ô nhiễm bởi chất thải công nghiệp, ví dụ như cadmium, đồng thời cung cấp nguồn nguyên liệu thô sạch hơn. Lấy ví dụ, đối với loài Odontarrhena (trước đây là Alyssum murale), tới 3% sinh khối của nó có thể chứa niken, mặc dù tính chất xâm lấn của nó đã hạn chế việc ứng dụng công nghiệp trên quy mô lớn. Vào năm 2025, khai thác sinh học đang thể hiện sự chuyển dịch từ việc cải tạo thụ động sang quá trình tổng hợp sinh học chủ động các nguồn tài nguyên chiến lược. Điều này đưa ra một giải pháp tiềm năng cho nhu cầu niken ngày càng tăng, dự kiến sẽ tăng gấp 19 lần vào năm 2040 theo dự báo của IEA, trong khi một dự án khai thác mỏ niken truyền thống có thể mất tới 15 năm để đi vào hoạt động.