Agromineração: Plantas acumulam metais em teores altíssimos

Redação do Site Inovação Tecnológica -  13/09/2018

As plantas hiperacumuladoras parecem ter uma preferência especial pelo níquel. [Imagem: Antony van der Ent et al. - 10.1021/es506031u]

Plantas hiperacumuladoras
As plantas gostam muito de alguns elementos químicos, como nitrogênio, fósforo e potássio (NPK), mas tipicamente não se dão bem com metais como o níquel ou o tálio, principalmente em altas concentrações.

No entanto, em 1976, um grupo de quatro pesquisadores da Universidade de Queensland, na Austrália, descobriu que uma pequena árvore, a Sebertia acuminata, nativa da ilha de Nova Caledônia, era uma "hiperacumuladora" de metais, contendo uma altíssima concentração de níquel em sua resina.

Desde então, 65 plantas hiperacumuladoras foram documentadas na Nova Caledônia, 130 em Cuba, 59 na Turquia e números menores no Brasil, Malásia, Indonésia, Filipinas e vários outros países.
Agora, um grupo liderado por dois dos autores da descoberta original fez um resumo desse que se tornou um florescente campo de pesquisas. Eles contaram 2.829 artigos científicos com o termo "hiperacumulador" publicados desde então, mostrando que essas plantas amantes de metais se tornaram bem mais do que uma curiosidade científica.

Destacam-se dois fortes interesses práticos: a biorremediação - a extração de metais contaminantes do solo e de rejeitos industriais - e a biomineração - o uso das plantas e bactérias para coletar minerais e elementos químicos de interesse comercial. Para o caso específico das plantas, a maioria dos pesquisadores prefere usar os termos agromineração ou fitomineração.

Já existem vários testes para uso das "plantas metálicas" na recuperação de solos ou no cultivo em áreas pobres para outras culturas, mas com solos ricos em metais. [Imagem: Antony van der Ent et al. - 10.1021/es506031u]

Biomineração
Cada planta hiperacumuladora de metais tem seu próprio metal de preferência, mas o níquel vem despontando nas preferências dos pesquisadores porque as plantas parecem gostar particularmente dele.

A concentração de níquel nos biominérios extraídos das hiperacumuladoras varia entre 10% e 25% em peso (metal contido), altíssima em comparação com os minérios explorados pela mineração tradicional, que não passam de 1,5%. Se a biomassa das plantas for queimada antes da extração, o conteúdo de níquel pode chegar a 30%.

Além disso, o biominério está livre de silicatos de ferro e manganês, que aumentam o custo de extração do metal.

Uma planta em particular, a Pycnandra acuminata, produz um látex de cor azul-esverdeada que apresenta uma concentração de até 25% de níquel. Isso potencialmente dá a esse látex um valor bem mais elevado do que o látex extraído para a produção de borracha, por exemplo.

Antony van der Ent e seus colegas acreditam que essa árvore de grande porte possa ser usada também para limpar solos contaminados ou permitir que terras pobres em nutrientes voltem a ser férteis.

Microscopia de fluorescência de raios X das cápsulas de sementes da planta hiperacumuladora de níquel Alyssummurale. A cor vermelha mostra sua estrutura, a cor verde mostra cálcio e o azul mostra o níquel. [Imagem: Antony van der Ent]

Agromineração
Outros pesquisadores envolvidos com a agromineração também já identificaram plantas afeitas a outros metais, incluindo o cobalto, com algumas aplicações práticas já em estudos.

"Existem aplicações de fitoextração para uma variedade de outros elementos para os quais plantas hiperacumuladoras são conhecidas, incluindo selênio, tálio e manganês, ou para remediação de solos poluídos por arsênico-cádmio ou selênio," escrevem Tanguy Jaffré e seus colegas - Jaffré também participou da descoberta original das hiperacumuladoras, nos anos 1970.

Uma abordagem particularmente promissora para a agromineração, segundo a equipe, consistirá em selecionar as plantas mais adequadas para o clima de regiões onde já é feita a mineração tradicional de determinados metais.

As plantas seriam então cultivadas nos rejeitos da mineração - em lugar de deixá-los acumulados ou depositados em barragens - ou nas áreas no entorno das minas, onde a concentração de metal no minério não é alta o suficiente para justificar sua extração pelos métodos convencionais.

Bibliografia:

The discovery of nickel hyperaccumulation in the New Caledonian tree Pycnandra acuminata 40 years on: an introduction to a Virtual Issue
Tanguy Jaffré, Roger D. Reeves, Alan J. M. Baker, Henk Schat, Antony van der Ent
New Phytologist
Vol.: 218: 432-434
DOI: 10.1111/nph.15105

Agromining: Farming for Metals in the Future?
Antony van der Ent, Alan J. M. Baker, Roger D. Reeves, Rufus L. Chaney, Christopher W. N. Anderson, John A. Meech, Peter D. Erskine, Marie-Odile Simonnot, James Vaughan, Jean Louis Morel, Guillaume Echevarria, Bruno Fogliani, Qiu Rongliang, David R. Mulligan
Environmental Science & Technology
Vol.: 49(8):4773-4780
DOI: 10.1021/es506031u

Sebertia acuminata: A Hyperaccumulator of Nickel from New Caledonia
Tanguy Jaffré, R. R. Brooks, J. Lee, Roger D. Reeves
Science
Vol.: 193, Issue 4253, pp. 579-580
DOI: 10.1126/science.193.4253.579