美國的研究人員最近發現了一種新方法來提取稀土礦物。他們將重點放在海藻上，因為海藻的葉狀組織中富含稀土礦物。經過多次嘗試，位於華盛頓州的太平洋西北國家實驗室（PNNL）研究團隊成功地從海藻生物質中提取出關鍵的礦物質成分。這一發現不僅為稀土礦物的提取提供了新思路，還可能為未來的高科技應用打開新的渠道。
研究人員在 Sequim 校園內種植了多種海藻物種，並探討了不同的礦物提取方法。稀土元素，如釹（neodymium），是電子設備、汽車和建築中至關重要的成分，傳統上這些元素是通過地下開採獲得的。PNNL的首席研究員邁克爾·休斯曼（Michael Huesemann）表示，「海洋是我們在高科技應用中所需的許多關鍵礦物的最大來源。」如果能夠以負責任的方式開發海水，這將有可能成為國內獲取關鍵材料的新來源。
Scott Edmundson，PNNL 的研究植物學家，也強調了海藻是優秀的礦物質收集者。儘管研究人員目前仍不確定具體原因，但他們發現沿海岸線散布的海藻物種可能含有多種必需的礦物質。在某些情況下，這些礦物在海藻中的濃度超過了海水中鉅量的數據，甚至可能超過一百萬倍。這一發現對於未來可持續開採稀土資源具有重要意義。
研究人員一直在調查不同物種的海藻，以確定它們集中哪些礦物以及濃縮的程度。例如，他們發現一種叫做 Fucus 的革質棕色海藻特別擅長在其組織中集中鎳。而一種名為 Ulva 的綠色葉狀海藻則似乎更擅長生物累積稀土元素。最終，根據新聞稿，研究人員發現 Ulva（更為人知的名稱是海萵苣）在集中多種關鍵礦物方面表現最佳。
在實施多種提取方法後，研究人員找到了產生良好初步結果的過程。首先，他們種植足夠的海藻，然後將其研磨成糊狀，並與一種能夠分解所需礦物的酸性液體混合。這種液體被稱為「浸出劑」（lixiviant），在標準礦石開採中被用來從岩石中提取礦物。當海藻糊狀物與浸出劑混合時，混合物的 pH 值會降低（或變得更酸性），這促使目標礦物從海藻中脫離。此外，混合物還會在高溫下進行處理，這有助於打破化學鍵，根據新聞稿的說明，這一過程十分關鍵。
休斯曼強調，初步的基線目標是從海藻生物質中提取至少 50% 的關鍵礦物質內容。然而，這一任務並不簡單。研究人員嘗試了不同的浸出劑和不同的溫度，並多次處理混合物，以期獲取更多的關鍵礦物。研究團隊還透露，完善提取方法只是開始。要使生物開採成為可行的過程，團隊還在分析與該過程相關的經濟成本和收益。
在某個時期，研究人員首先使用熱量將海藻樣本烘乾，但現在為了節省能源，他們跳過了這一步。浸出劑的成本也是一個考量，因此研究人員一直在探索利用其他過程所產生的廢酸，例如海洋鹼度增強，來幫助提取礦物。研究團隊指出，海藻生長迅速，不需要淡水，並且在提取礦物後，剩餘的生物質可以重新用於生物燃料原料或生物產品，如塑料、建材甚至粘合劑等用途。這樣的研究不僅有助於環境保護，還有可能推動可持續發展的經濟模式。
