Biomining: Bakterien als kleine Helfer im Bergbau

Unter Australiens Oberfläche verbergen sich viele Schätze. Um sie zu heben, braucht man aggressive technische und chemische Verfahren – oder biologische Helfer und etwas Geduld …

Bergbauminen hinterlassen riesige Wunden in der Erdoberfläche

Bergbauminen, wie diese hier im Westen Australiens, hinterlassen riesige Wunden in der Erdoberfläche. Bakterien als Minenarbeiter könnten die Folgen für die Umwelt etwas eindämmen. Bild: Konrad Mostert/Shutterstock.com

Bodenschätze sind in Australien viele zu finden. Kohle, Gold, Uran, Eisenerze, Nickel und Diamanten sind nur einige davon. Das reiche Mineralienvorkommen prägt auch die Geschichte dieses Kontinents, denn durch den Boom des Bergbaus wanderten zahlreiche Arbeiter ein. Als 1851 zum ersten Mal Gold gefunden wurde, verfiel Australien in einen Goldrausch, und die Bevölkerungszahl explodierte in kurzer Zeit. Heute ist Australien nach China der zweitgrösste Goldproduzent.

Der Bergbau ist sehr wichtig für Australiens Wirtschaft. Etwa 35 % aller Exportgüter des Kontinents sind Bodenschätze. Die Ausbeutung der Mineralien hat allerdings ihre Spuren in der Natur hinterlassen: Viele Gebiete wurden für den Minenbau abgeholzt und sind heute kahl und mit Giftstoffen verseucht. Doch Bergbau könnte auch anders gehen: mit kleinen Helfern, den Bakterien!

Bakerien-Spezialisten als Minenarbeiter

„Biomining“ (auf deutsch etwa „Biobergbau“) nennt man diesen Vorgang, bei dem Bakterien als Arbeiter eingesetzt werden und die begehrten Mineralien aus den Gesteinen herauslösen. Das funktioniert zum Beispiel so: Erze (so nennt man Gesteine, aus denen man etwas Wertvolles herausholen kann) werden mit Maschinen zerkleinert und aufgeschichtet. Nun dienen sie verschiedenen Bakterienarten als Heimat. Natürlich können nicht alle Bakterien als Minenarbeiter gebraucht werden, sondern nur die Spezialisten: zum Beispiel Bakterien, die Eisen oder Schwefel oxidieren können. Viele von ihnen tragen komplizierte Namen, wie Acidithiobacillus thiooxidans oderLeptospirillum ferrooxidans.

Diese Mikroorganismen brauchen eine saure, sauerstoffreiche Umgebung zum Leben und Arbeiten. Damit sich die Bakterien also zwischen den zerkleinerten Erzen wohlfühlen, wird von den Minenarbeitern frischer Sauerstoff und etwas Schwefelsäure in das Gesteinspulver gepumpt.

Auf dem Speiseplan der Mikroorganismen stehen Erze

Diese Bakterien haben nämlich eine spezielle Art, sich zu ernähren: Statt dass sie wie wir pflanzliche oder tierische Nahrung aufnehmen, oxidieren sie anorganisches Material. Das bedeutet, dass sie Schwefel- und Eisenverbindungen mit Hilfe von Sauerstoff in andere Verbindungen umwandeln. Dadurch entsteht Energie, die die Bakterien zum Leben nutzen können. Und als nützlicher Nebeneffekt werden die im Gestein gebundenen, von uns gesuchten Metalle wasserlöslich.

Nach ihrer Mahlzeit lassen die Bakterien also eine Flüssigkeit übrig, die gelöste Metalle enthält. Diese müssen die Bergbauarbeiter nur noch mit elektrischen Verfahren oder speziellen Lösungsmitteln herausfiltern, und schon sind sie im Besitz der reinen Metalle. Die „leergefischte“, schwefelsäurehaltige Flüssigkeit wird wieder von neuem in den Gesteinsberg zu den Bakterien geleitet. So wird Material gespart und die Umwelt weniger verschmutzt.

Langsamer, dafür günstiger und umweltschonender

Wenn das Biomining einmal in Gang gesetzt wurde, läuft es fast von alleine. Man muss allerdings etwas Geduld haben mit den kleinen Helfern, denn die Bakterien benötigen mehr Zeit für den Abbau der Mineralien als herkömmliche Methoden. Aber Biomining hat viele Vorteile: Der Vorgang ist effizient, braucht deutlich weniger Energie und die Umwelt wird geschont. Denn wenn man Bergbau ohne die Hilfe der Bakterien betreibt, müssen die Metalle und Mineralien mit anderen Methoden aus den Gesteinen herausgelöst werden, etwa indem man sie herausschmilzt. Das benötigt extrem hohe Temperaturen und setzt giftige Stoffe wie zum Beispiel Schwefeldioxid frei. Allerdings ist auch Biomining nicht nur gut für die Umwelt – immerhin zerstört man die natürliche Erdoberfläche, um Platz für die Anlagen zu schaffen.

Abfall wird zur Quelle wertvoller Rohstoffe

Heute werden etwa 25 % des Kupfers und 10 % des Goldes mit Hilfe von Mikroorganismen gewonnen. Auch beim Abbau anderer Metalle wie Nickel, Zink oder sogar Uran wird vermehrt auf Biomining gesetzt. Ein weiterer Einsatzort für die Arbeit der Bakterien ist Abfall: Aus Elektroschrott können zum Beispiel mit Hilfe der Mikroorganismen wertvolle Metalle wie Platin, Gold oder Vanadium zurückgewonnen werden. Ein Weg, der die Rohstoffvorkommen unseres Planeten und unsere Umwelt etwas weniger belasten soll ...

Durchschnittliche Bewertung:
  •  
(0 Bewertungen)

Was sagst Du dazu?

Dieser Artikel hat noch keine Kommentare erhalten.