Agricoltura in miniera del futuro

Agricoltura in miniera: come i minerali essenziali plasmano il futuro del cibo. I sistemi alimentari sono sempre più riconosciuti come sistemi socio-tecnici ad alta intensità di materiali, piuttosto che come sistemi esclusivamente biologici o basati sulla terra. Tuttavia, i minerali critici, che sono alla base sia degli input agricoli sia delle emergenti tecnologie per le energie pulite, rimangono un fattore determinante sottovalutato per la sicurezza alimentare moderna.

Si possono coltivare piante capaci di assorbire i minerali dal terreno.

Agricoltura in miniera: la scelta del futuro?

Un’azienda francese, la Genomines, sta cercando di dipingere un’immagine diversa di ciò che una miniera può essere. Invece di cave a cielo aperto e cumuli di macerie, immagina campi ondeggianti di margherite gialle in Sudafrica. Genomines sta modificando geneticamente piante della famiglia delle Asteraceae per assorbire metalli come il nichel dal terreno. È una delle diverse aziende che lavorano sulla fitoestrazione, la pratica di utilizzare le piante per estrarre metalli pesanti dal suolo.

L’attività mineraria è stata una delle azioni più distruttive dell’umanità nei confronti del pianeta, causando il degrado delle acque, sconvolgimenti geopolitici e persino una corsa verso il fondo dell’oceano alla ricerca del prossimo giacimento di minerali preziosi. Ma mentre le miniere lasciano enormi cicatrici nell’ambiente, le piante possono essere silenziosamente impiegate per assorbire i metalli dal terreno, soprattutto in luoghi dove i processi industriali o le precedenti attività minerarie hanno causato danni.

Delle 320.000 specie vegetali esistenti al mondo, circa 700 hanno sviluppato un’abilità straordinaria: l’iperaccumulo di diversi metalli dal terreno. Questo ha permesso alle piante di proteggersi dai predatori che non possono nutrirsi delle foglie metalliche e ha consentito loro di vivere in ambienti in cui altre non potrebbero sopravvivere, come i terreni tossici e contaminati da metalli.

Un esempio di come funziona la fitomining.

Il futuro dell’industria alimentare dipenderà dalla fitoestrazione?

La phytomining in sé non è una novità: gli scienziati iniziarono a utilizzare le piante per bonificare il terreno contaminato da cesio nei pressi di Chernobyl dopo il disastro nucleare del 1986. Anche il Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti iniziò a utilizzare le piante alla fine degli anni ’80 per estrarre metalli dal suolo, ma dovette interrompere il proprio progetto quando una delle piante utilizzate per la sperimentazione si diffuse a tal punto da diventare una specie invasiva nella regione dell’Oregon in cui si svolgeva il test. All’epoca, l’estrazione mineraria di molti di questi metalli era poco costosa, quindi l’idea di impiegare le piante non sembrava particolarmente sensata.

Oggi, le forze di mercato e una scienza più avanzata hanno inaugurato una nuova era per la fitoestrazione. Con la crescente domanda di metalli per la produzione di batterie elettriche e la sempre maggiore difficoltà nel reperirli, la fitoestrazione offre non solo un futuro alternativo per l’industria mineraria. Ma è anche l’opportunità di rivoluzionare il concetto di rifiuto. “I problemi della catena di approvvigionamento e la necessità di nichel per le batterie hanno generato un rinnovato interesse”, afferma Rupali Datta, biochimica presso la Michigan Technical University. Lei è impegnata in un progetto di fitoestrazione finanziato dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DOE).

La ricerca sta investendo in questo sistema, ci sono diverse start up che si occupano di fitomining.

La sfida dell’agricoltura in miniera

Attualmente, la maggior parte del nichel mondiale proviene da miniere indonesiane e, secondo alcune stime, le riserve di nichel di alta qualità potrebbero esaurirsi entro la fine del decennio. Anche il minerale di qualità inferiore, utilizzato per la produzione di batterie, potrebbe esaurirsi entro il 2050. L’avvio di nuove miniere e raffinerie è un processo lungo, lento e costoso, anche quando i progetti sono ben concepiti e rispettosi dell’ambiente.

Alicja Babst-Kostecka, scienziata ambientale presso l’Università dell’Arizona che sta conducendo ricerche sul fitomining. Lei considera questa pratica una soluzione naturale particolarmente promettente. Non si tratta solo di bonificare terreni contaminati, afferma, ma anche di recuperare potenzialmente metalli preziosi e al contempo ripristinare gli ecosistemi. “Questo duplice vantaggio, bonifica e generazione di risorse, è ciò che conferisce al fitomining il suo slancio attuale”.

Per rendere l’estrazione mineraria attraverso le piante una realtà praticabile, tuttavia, sono necessari progressi nella biologia vegetale, nell’ecologia, nella chimica analitica e nelle biotecnologie, nonché la presenza di ambienti adatti in cui i suoli potrebbero avere usi alternativi limitati. E quindi la corsa è iniziata.