Растительные скелеты: оценка экологических последствий побочного продукта сжигания биотоплива

Международная междисциплинарная команда под руководством минералогов из Пенсильванского университета изучила фитолиты — мелкие минеральные отложения, содержащие кремний или кальций, в растениях. Используя высокочувствительную микроскопию, исследователи выяснили, что происходит с этими структурами, которые придают растениям прочность, при сжигании биомассы для получения энергии.

В исследовании, опубликованном в журнале Industrial Crops and Products, установлено, что фитолиты сохраняются после сжигания растений на биоэнергетической установке. Их частицы достаточно крупные, чтобы не представлять значительного риска для здоровья при вдыхании. Однако, поскольку фитолиты не сгорают, они снижают общую эффективность преобразования энергии и могут засорять газоходы. С другой стороны, зола, содержащая фитолиты, может использоваться как удобрение или добавка в производстве цемента, снижая его углеродный след.

«Это интересная тема, потому что сжигание биомассы может приносить много пользы, но также иметь непредвиденные последствия, — говорит эколог Рето Джиере, старший автор исследования. — Нам нужно думать о таких последствиях, когда мы хотим применять эти методы в больших масштабах». Ученые детально изучили фитолиты в быстрорастущем растении Miscanthus sinensis (мискантус китайский), часто используемом для получения биотоплива. Химический анализ показал, что фитолиты мискантуса состоят в основном из кремнезема. Также было обнаружено, что это растение поглощает значительные количества цинка и кадмия, что открывает возможности для фиторемедиации загрязненных почв с последующим извлечением металлов из золы. В качестве следующего шага исследователи планируют изучить фитолиты рисовой соломы, сжигание которой в контролируемых условиях могло бы решить проблему загрязнения воздуха в Юго-Восточной Азии.