මුදල් ගස්? අනාගතයේ ලෝහ කැණීම ගස් හා පැලවලින් ද?

දූෂිත පසෙන් විද්‍යාඥයෝ ශාක භාවිත කරමින්  ප්‍රයෝජනවත් ලෝහ සංයෝග නිස්සාරණය කරති. මක්නිසාද යත්, ලෝහ කැණීම සඳහා ශාක භාවිතා කිරීමේ අදහස යථාර්ථයක් බවට පත් කිරීමට ලොව පුරා සිටින විද්‍යාඥයින් දැනට කටයුතු කරමින් සිටින බැවිනි.

ශාක භාවිතයෙන් ලෝහ කැණීමේ මෙම සංකල්පය ශාක කැණීම(phytomining) ලෙස හැඳින්වේ. මුල් පද්ධතිය හරහා ලෝහ සංයෝග අවශෝෂණය කරන ශාක, විවිධ අපද්‍රව්‍ය මගින්  දූෂිත පස්වල සිටුවිය හැකි අතර, පසුව අස්වැන්න නෙළා විවිධ කාර්මික ක්‍රියාවලීන් සඳහා ලෝහ නිස්සාරණය කළ හැකිය. ලෝහ දූෂිත පසට පිළියම් යෙදීම සඳහා විශේෂිත ශාක වගා කිරීම නව අදහසක් නොවන නමුත් වාණිජමය වශයෙන් ශක්‍ය ක්‍රියාවලියක් ලෙස මෙම ශාක වලින් ලෝහ නිස්සාරණය කිරීම නව අදහසක් වේ.

ශාක කැණීම(phytomining) සඳහා සුදුසු ශාක ඒවායේ පටකවල සහ යුෂ වල විශාල ලෝහ ප්‍රමාණයක් එකතු වන බැවින් ඒවා අධි සංචායකයන්(hyperaccumulators)  ලෙස හැඳින්වේ. බොහෝ ශාක ලෝහ දූෂිත පසෙහි හොඳින් වර්ධනය නොවන අතර,  වර්ධනය විය හැකි ඒවා පවා එසේ වර්ධනය වෙන්නේ පසෙහි විෂ ද්‍රව්‍ය ඉතිරි කිරීමෙන් මිස ඒවා අවශෝෂණය කිරීමෙන් නොවෙයි. කෙසේ වෙතත්, අධි සංචායකයන් වෙනස් ප්‍රවේශයක් භාවිතා කරයි –  පසෙන් ලෝහ උරා ගනිමින් ඒවායේ සිරුරු තුළ විවිධ ස්ථානවල ගබඩා කර ගැනීම එම ප්‍රවේශයයි.

ශාකවල ආරක්ෂණ විධි

ලන්ඩනයේ Brunel විශ්වවිද්‍යාලයේ Phytomining පර්යේෂකයෙකු වන Lorna Anguilano, වේල්සයේ පැරණි ලෝහ පතලකින් පිටවන තැඹිලි පැහැති ගොහොරු ඩවල වැඩෙන අධි සංචායක තෘණ පිළිබඳව අධ්‍යයනය කර ඇත. ‘තණකොළ කපලා ඒ දිහා බැලුවම පේනවා කොළ ලෝහවලින් පිරී තිබෙන බව’ ඇය පැහැදිලි කරයි.

‘අධි සංචායක, ලෝහ එකතු කිරීමේ දී විස්මිත ලෙස කාර්යක්ෂම වේ’, ඕස්ට්‍රේලියාවේ ක්වීන්ස්ලන්ත විශ්ව විද්‍යාලයේ  සහ ප්‍රංශයේ  ඵ්ය්ටොමිනින්ග් ආරම්භක සමාගමක් වන Econick හී Antony van der Ent ඇගේ මතය හා එකඟ වේ. නිදසුනක් ලෙස, නිව් කැලිඩෝනියාවේ නිවර්තන වනාන්තරවල වැඩෙන Pycnandra accuminata ශාකයේ යුෂවල  නිකල් 25% කට වඩා අඩංගු විය හැක. ‘එම ගස්වල යුෂ කොළ පාටයි, මොකද නිකල් අයන කොළ පාටයි නේ’ යනුවෙන් Econick හි කළමනාකාර Claire Hazotte පැහැදිලි කරයි.

‘අධි සංචායක යනු දුර්ලභ ශාක විශේෂයක්’ ඇන්ටනි පවසයි. ‘ගෝලීය වශයෙන් වාර්තා කර ඇති ශාක විශේෂ 350,000කට වඩා වැඩි සංඛ්‍යාවක් සමඟ සසඳන විට ලොව පුරා ඇතැයි දන්නේ මෙම ශාකයේ 750ක් පමණ වේ.’ මෙම ශාක විශේෂ සියල්ල පරිණාමය වී ඇත්තේ බැර ලෝහ එකකින් හෝ වැඩි ගණනකින් ස්වභාවිකව පොහොසත් වූ පස් මත ය.

Pycnandra accuminata

ඇන්ටනි තවදුරටත් කරුණු පැහැදිලි කරමින් කියා සිටින්නේ ‘උපකල්පනය නම්,  බොහෝ ලෝහ අධිග්‍රහනය වූ විට අධික විෂ සහිත බැවින්, කෘමීන් වැනි ශාකභක්ෂකයන්ට එරෙහිව ආරක්ෂාවක් ලෙස  අධි සංචායක ශාක අතරේ මෙම ලක්ෂණය පරිණාමය වන්නට ඇති බවයි,’ .

සමහර ශාක විශේෂ සියලු වර්ගවල බැර ලෝහ අධි සංවායනය කරන අතර අනෙක් විශේෂ, තෝරා බේරා සංවායනය කිරීමට කැමැත්තක් දක්වයි. ‘අපේ පර්යේෂණ කටයුතුවල අපි වැඩිපුරම එක් කරගන්න ශාක පවුල වන Agrostis capillaris, ඇත්තටම බොහෝදුරට නම්‍යශීලීයි,’ ලෝර්නා පවසයි. එම  Agrostis තණකොළ ලොව පුරා තණවැවූ මිදුලවල් වල හා තණ පිට්ටනිවල  වැඩෙයි. මෙම තෘණ වැඩීම, පසෙහි බහුලවම ඇති ලෝහ සංවායනය කර ගැනී මෙන් ආරම්භ වන අතර පසුව සාන්ද්‍රණය වෙනස් වන විට මාරු වන බව ලෝර්නා පැහැදිලි කරයි.

අස්වැන්න කාලය

ශාක කැණීම සඳහා භාවිතා කරන අස්වනු නෙලීමේ ක්රියාවලිය වෙනස් වේ. වැඩෙන සමයේදී තෘණ සති කිහිපයකට වරක් කපා ගත හැකිය; තවත් බොහෝ බහු වාර්ෂික ශාක වරින් වර කප්පාදු කළ හැකි අතර බහු වාර්ෂික නොවන ශාක, කැරට් අස්වැන්න නෙලීමේ දී මෙන්, බිමෙන් ඉහළට ඇද දමන්නේ මුල් සමගමය.

ඊළඟ පියවර ද වෙනස් වේ. ‘සාමාන්‍යයෙන්, [අපගේ] නෙළන ලද අස්වැන්නේ ජෛව ස්කන්ධය අව්වේ වියළා, පසුව බේල් කර හෝ කැටි වශයෙන් ලෝහ යන්ත්‍රාගාරයට යවනු ලැබේ,” ඇන්ටනි පැහැදිලි කරයි. ‘එහිදී ජෛව ස්කන්ධය අළු ලබා ගැනීම සඳහා උඳුනක පුළුස්සා දමනු ලැබේ.’ පසුව අළු කෙලින්ම කාර්මික විද්‍යුත් චාප උදුනක උණු කරනු ලැබේ – මේවා වානේ සහ ෆෙරෝඇලෝයි සෑදීමට බහුලව භාවිතා වේ. ලබාගත් නිකල් ලෝහය නිකල් මත පදනම් වූ මිශ්‍ර ලෝහ සෑදීමට භාවිතා කළ හැකි අතර ඒවායේ විශිෂ්ට තාපය සහ විඛාදන ප්‍රතිරෝධය හේතුවෙන් ඒවා යොදා ගත හැකි විවිධ යෙදුම් ඇත.

ලබාගැනීමට කැමැත්ත ඇත්තේ ලෝහ සංයෝග  නම් විරුවීම (smelting – ලෝහ උණු කිරීම ) අවශ්ය නොවේ. මෙම අවස්ථාවෙහිදී, Econick, තෙත් රසායන සැකසීමේ පියවර ගණනාවක් භාවිතා කරයි. පළමුව, අළු ලෝහය, ද්‍රාව්‍ය ලෝහ ලවණ බවට පරිවර්තනය කිරීම සඳහා අම්ල ක්ෂීරණයකට(leaching) භාජනය වේ. ඉන්පසුව, ද්‍රාවණය පෙරීම සිදුකෙරෙන අතර අවශ්‍ය ලෝහ සංයෝගය පමණක් තෝරා ස්ඵටිකීකරණය කිරීම පිණිස ප්‍රවේශමෙන් වර්ෂණ නැතිනම් අවක්ෂේපණ(precipitation) ක්‍රියාවලීන් යොදාගැනේ. ‘අළු [උදාහරණයක් ලෙස] සල්ෆියුරික් අම්ලයේ දියකර, පසුව අයන හුවමාරු තාක්ෂණය භාවිතයෙන් පිරිසිදු කර ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් නිකල් සල්ෆේට් නිෂ්පාදනය කළ හැකිය”යි ඇන්ටනි පැහැදිලි කරයි. විද්‍යුත් වාහන සඳහා වන ලිතියම් අයන බැටරිවල කැතෝඩ ලෙස නිකල් සල්ෆේට් බහුලව භාවිතා වේ.

අපට තවත් වැඩි කාලයක් ලෝහ සඳහා කැණීම් කිරීමට නොහැකි වනු ඇත. ඒ වෙනුවට අපි  පැරණි පතල්වල අධි සංවායනක සිටවමු

ලෝහ උණු කිරීමට(විරුවීමට) තවමත්  ඉටු කළ හැකි කාර්යභාරයක් තිබිය හැකි නමුත්, අධි සංවායනක වලින් ලෝහ සංයෝග නිස්සාරණය කිරීමේදී තෙත් රසායනයට භූමිකාවක් ඇත.

ශාක කැණීම  කරන සෑම කෙනෙකුම එය ආරම්භ කරන්නේ අළු සෑදීමෙන්  නොවේ. කාබනික ද්‍රාවක හෝ අයනික ද්‍රව භාවිතයෙන් ශාක ජෛව ස්කන්ධයෙන් ලෝහ සංයෝග සෘජුවම නිස්සාරණය කළ හැක. ‘[එවිට] අපි  මෙම ලවණ(salts) කර්මාන්තයට අවශ්‍ය ඕනෑම දෙයක් බවට පරිවර්තනය කළ යුතුයි,” ලෝර්නා පවසයි. ඊයම් ඔක්සයිඩ් නැනෝ අංශු ඊයම් සඳහා ඉලක්ක සංයෝගය වීමට නැඹුරු වන බව ඇය පෙන්වා දෙයි. ඊයම් ඔක්සයිඩ් නැනෝ අංශු අඩංගු වාණිජ නිෂ්පාදන අතරට ඩයි වර්ග සහ ගිනිකෙළි ඇතුළත් වේ.

උත්ප්‍රේරක ඇතුළත් තෙත් රසායන විද්‍යා ප්‍රතික්‍රියා සාමාන්‍යයෙන් ශාකවලින් එකතු කරන ලෝහ සංයෝග වාණිජමය වශයෙන් ප්‍රයෝජනවත් ලෝහ සංයෝග බවට පරිවර්තනය කිරීමට යොදා ගනී. ලෝර්නා සහ අනෙකුත් අය විසින් ගවේෂණය කරන ලද විකල්පයක් මෙන්ම භදායීවීමේ විභවයක් සහිත සහ වඩාත් පරිසර මිත්‍ර  ප්‍රවේශයක් වන්නේ ශාක ජෛව ස්කන්ධය තුළ ස්වභාවිකව පවතින එන්සයිම, ඒවායේ රසායනික පරිවර්තනයන් උත්ප්‍රේරණය කිරීම සඳහා භාවිතා කිරීමයි.

එන්සයිම විශාල ප්‍රමාණයක් අඩංගු සූපයක් නිපදවීම පිණිස ද්‍රාවකයක් තුළ අස්වැන්න නෙළන ලද ජෛව ස්කන්ධය නිස්සාරණය කළ හැකි බව ලෝර්නා පැහැදිලි කරයි. ශාක එන්සයිම අඩංගු  සූප දැනටමත් සමහර රසායනඥයින් විසින් ලෝහ සංයෝගවල රසායනික පරිවර්තනයන් උත්ප්රේරණය කිරීමට භාවිත කරනු ලබයි. ප්‍රකාශිත උදාහරණ අතර රිදී සහ රන් නැනෝ අංශු නිපදවීමට රිදී නයිට්‍රේට් සහ රන් ලුණු ක්ලෝරෝඕරික් අම්ලය කොහොඹ(neem) කොළ සාරය සමඟ ප්‍රතිකාර කිරීම ඇතුළත් වේ.

ලෝර්නා දැනට ලෝහ සංයෝග නිස්සාරණය සහ ඒවායේ රසායනික පරිවර්තනය තනි ක්‍රියාවලියක් බවට පත් කිරීමට කටයුතු කරමින් සිටින්නීය. ‘අපි එක පියවරක විසඳුමක් මත වැඩ කරනවා,’ ඇය පවසයි.

විද්‍යාඥයෝ, ඔවුන්ගේ සමස්ත ක්‍රියාවලියේ වාණිජ ශක්‍යතාව ද ගවේෂණය කරමින් සිටිති. ඔවුන්ට අස්වැන්න ලබා ගෙන පසුව,  ලාභයක් උත්පාදනය කිරීමට ප්‍රමාණවත් තරම් ලෝහ හෝ ලෝහ සංයෝග නිස්සාරණය කළ හැකිද? ඊට පිළිතුර, දැඩි ලෙස කෙළසීමට ලක්ව ඇති පෞරාණික ලෝහ පතල් බිම්වල දී නම් ‘ඔව්’ යන්න බව ලෝර්නාට හොඳටම විශ්වාසයි. එහෙත්, කළසීම අඩු දූෂිත ප්රදේශ ගැන කුමක් කිව හැකිද? ඇයගේ කණ්ඩායම විසින්  මෙම ප්‍රශ්නය ගවේෂණය කිරීම සඳහා පුරවැසි විද්‍යා ව්‍යාපෘතියක් පවත්වන ලදී.

එක්සත් රාජධානිය පුරා පදිංචිකරුවන් 200ක් පමණ  ඔවුන්ගේ ගෙවතුවල සහ ඉඩම් කට්ටිවල විද්‍යාඥයන් විසින්  ලබා දුන් බීජවලින් තෘණ වගා කිරීමට ගිවිස ගෙන සිටිති. තණකොළ නිතිපතා කපන ලද අතර කැපූ කැබලි රසායනාගාරයට යවන ලදී. ලෝර්නා පවසන්නේ ප්‍රතිඵල ඉතා යහපත් වූ බවයි. මෙම අදහස තවදුරටත් ගවේෂණය කිරීම සඳහා ඇය (දැනට ක්‍රියාත්මක පුරවැසි විද්‍යා ව්‍යාපෘතිය හා)සමාන දෙවන පුරවැසි විද්‍යා ව්‍යාපෘතියක් ආරම්භ කිරීමට සූදානම් වේ.

ව්‍යාප්තිය

මේ අතර Econick, දැන් විශාල ක්ෂේත්‍ර අත්හදා බැලීම් පවත්වයි. “සැබෑ මෙහෙයුම් තත්වයන් යටතේ සංකල්පය පිළිබඳ සාක්ෂි සැපයීම සඳහා මෙම අඩවි, ආදර්ශන ලෝහ ගොවිපලවල් ලෙස සැලකිය හැකියි,” ඇන්ටනි පවසයි. ‘Brunel විද්‍යාඥයන් මෙන්, Econick කණ්ඩායම ද, සිය වැඩකටයුතු කරගෙන්න යන සෑම ස්ථානයකම යෝග්‍යතම දේශීය විශේෂ හඳුනා ගැනීමට ක්‍රියා කරති – එම ස්ථාන වේගවත් වර්ධන වේගය ඉහළ ලෝහ සමුච්චයක් සමඟ ඒකාබද්ධ කෙරෙන ඒවායි. වර්තමානයේ මේ සඳහා යුරෝපයේ කුඩා, සපුෂ්ප ශාක භාවිත වේ. එනමුත් මැලේසියාවේ ඒ වෙනුවට වවනු ලබන්නේ අධි සංචායක ගස්ය.

ශාක කැණීම(phytomining) ප්‍රධාන ධාරාව බවට පත්වීමට පෙර බාධක කිහිපයක් ඉවත් කළ යුතුව ඇත: සමහර ඒවා ප්‍රශස්ත ශාක විශේෂ හඳුනා ගැනීම සහ නිස්සාරණ ක්‍රියාවලීන් පරිපූර්ණ කිරීම වැනි තාක්ෂණික සාධක වේ. එහෙත්,  අනෙක් ඒවා එසේ නොවේ. ‘ලොව පුරා විවිධ ප්‍රදේශවල (විශාල) පරිමාණයෙන් වාණිජ ශාක කැණීම්කරණය යථාර්ථයක් බවට පත් කිරීම සඳහා අපට කර්මාන්තයෙන් විශාල සහයෝගයක් සහ ආයෝජනයක් අවශ්‍ය වේ, ”ඇන්ටනි පවසයි. මනෝ විහිතීන් හෙවත් සාමාන්‍ය සිතුවිලි රටා සහ රෙගුලාසි ද යාවත්කාලීන කළ යුතු බව ක්ලෙයාර් පෙන්වාදෙයි. වර්තමානයේ, අස්වනු නෙළන ලද අධි සංචායක ශාක, විෂ සහිත(ධූලක) නිෂ්පාදන ලෙස සලකනු ලැබේ; ඒවා වටිනා සම්පත් ලෙස දැකිය යුතුය. ‘නව රෙගුලාසි ඇති කිරීම ද ඉතා වැදගත්’ ඇය පවසන්නීය. Econick මේ වන විට ප්‍රංශ රජය සමඟ එක්ව මෙම ගැටලුව විසඳීමට කටයුතු කරමින් සිටී.

Chemistry World හී පළවන money tree? Are trees and plants the future of mining? නම් ලිපිය ඇසුරෙනි