Elektrokinetischer Bergbau für seltene Erden

Chinesische Wissenschaftler wollen verwüstete Landstriche und riesige Abfallmengen reduzieren

So funktioniert der elektrokinetische Bergbau im Detail (Illustration: "Nature Sustainability")

Guangzhou/Peking (pte003/09.01.2025/06:10) - China will wertvollen Rohstoffe wie Neodym, Yttrium, Lanthan, Erbium, Cer und andere künftig elektrokinetisch gewinnen. Metallurgen und Geochemiker am Guangzhou Institute of Geochemistry ( http://english.gig.cas.cn/ ) haben das Verfahren in Zusammenarbeit mit Kollegen des Instituts für Mechanik ( http://english.imech.cas.cn/ ) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Peking jetzt auf ein industrielles Niveau gebracht.

Ionen zum Wandern angeregt

Mithilfe elektrischer Felder wollen die Forscher Seltenerd-Ionen, also elektrisch positiv geladene Atomkerne von Seltenerd-Metallen, zum Wandern bewegen. Sie werden von elektrisch negativ geladenen Elektroden angezogen, die die Experten in der Erde versenkt haben. Damit die Ionen beweglicher werden, injizieren die Fachleute Ammoniumsulfat in den Bereich, in dem seltene Erden nachgewiesen worden sind. Diese Chemikalie ist unbedenklich. Sie wird als Lebensmittelzusatzstoff genutzt.

Im natürlichen Zustand sind die Wertstoffe extrem fein verteilt. Um sie zu gewinnen, müssen bisher gigantische Mengen an Material gefördert und mithilfe von Chemikalien bearbeitet werden. Zurück bleiben oft verwüstete Landstriche und riesige Mengen an giftigen Abfällen. Durch das elektrokinetische Verfahren werden die Ionen auf relativ kleinen Räumen konzentriert. Statt quadratkilometergroße Flächen abzubaggern, genügt es dann, einen Bruchteil davon zu fördern.

Geringere Belastung der Umwelt

Entsprechend geringer fällt laut den Wissenschaftlern die Umweltbelastung aus. Tests an einem Standort mit 176 Erdelektroden hätten gezeigt, dass sich mit diesem "grünen Bergbau" 95 Prozent der Wertstoffe gewinnen lassen. Bei herkömmlichen Techniken seien es allenfalls 60 Prozent. Einziger Nachteil des elektrokinetischen Verfahrens ist jedoch der hohe Energieverbrauch. Deshalb empfehlen die Forscher die Nutzung von grünem Strom. Sie haben ihr Verfahren in "Nature Sustainability" vorgestellt, einer Fachzeitschrift von "Nature".

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