Forschung & Innovation

Schonende Kupfergewinnung durch Biolaugung

Forschungsprojekt unter Beteiligung von BRAIN

27.10.2017 -

Einem internationalen Forscherteam unter Beteiligung von BRAIN ist es gelungen, mit Hilfe von Mikroorganismen im Kontext eines Biolaugungsverfahrens Kupfer fast vollständig aus heimischen Schiefervorkommen zu extrahieren. Die Leitung des deutschfranzösischen Forschungsvorhabens zur Entwicklung umweltverträglicher, energie- und rohstoffeffizienter Aufbereitungsprozesse für diese heimische Primärressource oblag dem Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) und dem französischen Büro für Geologie- und Bergbauforschung (Bureau de recherches géologiques et minières, BRGM).

Die im Biolaugungsprozess genutzten Bakterien wandeln im Extraktionsprozess zunächst unlösliche Erzminerale in wasserlösliche Salze um. Durch eine biologisch-chemische Ausfällung können im Anschluss bis zu 97% des gelösten Kupfers zurückgewonnen werden.

BRAIN brachte für das Forschungsprojekt spezielle Kompetenzen bei der Identifizierung von carbonat-lösenden, metallresistenten Mikroorganismen auf Basis des proprietären BioArchivs ein. In diesem „Werkzeugkasten der Natur“ befinden sich mehr als 53.000 Mikroorganismen. BRAIN stellte zudem besondere Expertisen im Bereich der physiologischen und genetischen Charakterisierung der Mikroorganismen zur Verfügung.

Dr. Guido Meurer, Mitglied der Geschäftsleitung und Unit Head Producer Strain Development, sagt: „Das erfolgreiche Forschungsprojekt unterstreicht die wachsende Bedeutung der Themengebiete Green Mining und Urban Mining, an denen wir intensiv forschen. Ein Fokus liegt auf der schonenden und effizienten Gewinnung von Edelmetallen wie Gold, Silber und anderen Technologiemetallen aus Erzen und Abfallströmen. Als Ausgangsmaterial arbeiten wir beispielsweise auch mit Elektronikschrott, Müllverbrennungsaschen und metallurgischen Schlacken.“

Neue Verfahren zur nachhaltigen Metallgewinnung sind ein zunehmend wichtiges Forschungs- und Entwicklungsfeld, insbesondere in rohstoffarmen Regionen wie Deutschland. Auch für Kupfer wird ein stark wachsender Bedarf vorhergesagt, um die weltweite Nachfrage zu decken und beispielsweise die Verbreitung von Elektroautos zu ermöglichen.

Dr. Esther Gabor, Program Manager Green & Urban Mining, sagt: „Es besteht eine wachsende Nachfrage nach Edelmetallen, denen eine Schlüsselfunktion in vielen High-Tech-Anwendungen zukommt. BRAIN hat, basierend auf biotechnologischen Verfahren, verschiedene bio-basierte Lösungen für das Green und Urban Mining im Sinne einer effizienten Kreislaufwirtschaft entwickelt.“

Eine kürzlich fertiggestellte Demonstrationsanlage, der BRAIN BioXtractor, bietet in diesem Sinne leistungsstarke und sichere biologische Prozesslösungen zur Edelmetallgewinnung aus Neben- und Abfallströmen sowie Primärressourcen. Die Anlage wird derzeit vorbereitet für die Begutachtung durch Unternehmen mit Interesse an einer Testphase zur gemeinsamen Entwicklung und Vermarktung oder Lizenzierung der Technologie.

Das Forschungsvorhaben mit Beteiligung von BRAIN zur Kupfergewinnung durch Biolaugung war Bestandteil des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und der „Agence Nationale de la Recherche“ (ANR) bilateral geförderten Projekts EcoMetals. Involviert waren auf deutscher Seite als Koordinator das dem HZDR angeschlossene Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) sowie u.a. Wissenschaftler der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR). Die Forschungsergebnisse wurden Ende September 2017 im Rahmen des „22. International Biohydrometallurgy Symposium“ an der TU Bergakademie Freiberg vorgestellt.

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