Pflanzen fördern Metall! Erz-Abbau mit Phytomining

19. Januar 2022 | Fabian Oppel
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itte Januar. Es ist grau und kalt. Temperaturmäßig aktuell zwar nicht wirklich Winter, aber Frühling auch noch lange nicht. Zeit also, um sich mit Gedanken an den Sommer zu wärmen, wenn das Wetter wieder einladender ist, die Sonne scheint und die Pflanzen blühen. Dabei können Pflanzen weit mehr als nur schön auszusehen. Manche von ihnen ziehen sogar Schwermetall aus der Erde. Und das ist nicht nur nützlich, um kontaminierte Böden zu reinigen. 

Metallophyten und Hyperakkumulatoren: Hä?

Pflanzen, die Schwermetalle wie Nickel oder Zink aus der Erde ziehen können, werden Metallophyten genannt. Einige Kräuter gehören dazu, zum Beispiel das Gebirgs-Hellerkraut oder Rohrglanzgras. Sie absorbieren die Stoffe aus dem Boden über die Wurzel und transportieren sie in die Triebe, um sie schließlich in bestimmten Pflanzenteilen einzulagern. Pflanzenarten, die besonders gut Schwermetalle einlagern können, werden auch Hyperakkumulatoren genannt. Über 500 verschiedene Pflanzen mit dieser Fähigkeit wurden bisher identifiziert.  

Kontaminierte Böden sanieren

Diese besondere Fähigkeit der Pflanzen kann gezielt genutzt werden. Die sogenannte Phytosanierung beschreibt den Abbau von Schwermetallen aus kontaminierten Böden oder Grundwasser. Das Wissenschafts-Medium „Quarks“ vom WDR berichtet beispielsweise aus einer der ärmsten Regionen Europas im Osten Albaniens, wo der Boden von Natur aus sehr viel Nickel enthält, weshalb dort kaum Landwirtschaft betrieben werden kann. 

Durch ein Projekt der Universität im französischen Nancy wird hier nun Mauersteinkraut angebaut, das Nickel aus dem Boden zieht. Das Projekt hat nicht nur Jobs als Erntehelfer geschaffen, sondern gewinnt auch Nickel, das Geld einbringt. Innerhalb von 20 Jahren könnte der Boden sauber genug sein, um hier rentable Landwirtschaft zu betreiben. 

Chemischer Gewinnungsprozess

Die geernteten Pflanzen werden getrocknet und danach verbrannt – die Asche ist das gewonnene Bio-Erz, ganz ohne Tagebau. Die Asche des in Albanien gewonnenen Mauersteinkrauts besteht beispielsweise aus Calcium, Kalium, Magnesium und anderen Stoffen, sowie zu einem Fünftel aus Nickel. Dieses gilt es nun mittels chemischer Prozesse aus der Asche herauszufiltern. Letztlich produzieren die Franzosen so ein Nickel-Salz, das in der Industrie beispielsweise zur Oberflächenbehandlung genutzt wird. 

Lithium-Ionen-Akku
Foto: Amadeus Bramsiepe, KIT

Übrigens: Kochsalz könnte Lithium ersetzen und damit die Produktion von Akkus wesentlich weniger umweltschädlich werden lassen. Hier nachlesen! 

Phytomining: Alternative zum Tagebau?

Phytomining, also die Technik, um Erz durch Pflanzen abzubauen, hatten der britische Botaniker Alan Baker und der amerikanische Agrarwissenschaftler Rufus Chaney schon vor über 40 Jahren entwickelt. Lange Zeit hielt aber ein Investmentunternehmen das Patent und damit die Rechte an der Technologie unter Verschluss. Erst 2015 lief das Patent aus. 

Ob Phytomining eine Alternative zu umweltschädlichem Tagebau darstellt, wird sich zeigen müssen. Wegen des Patents war die Forschung bisher kaum vorangekommen, die Technologie wird sich aller Wahrscheinlichkeit nach also weiter entwickeln. 

 

Headerbild: Francesco Dondi/unsplash

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