Edelmetalle mit Hilfe von Bakterien abbauen
Aufgrund des hohen Gehalts an organischen Substanzen und Karbonaten an Schwarzschiefererzlagerstätten gestaltet sich die Gewinnung von Edelmetallen technisch recht schwierig. Überdies mussten konventionelle Verfahren aufgrund von zu berücksichtigenden Umweltaspekten auf dem Prüfstand. Die Biohydrometallurgie ist ein Teilgebiet der Biotechnologie, auf dem Mikroben (deshalb "bio") in einem wässrigen Milieu ("hydro") zur Gewinnung oder Behandlung von Metallen ("Metallurgie") zum Einsatz kommen. Die Mikroben werden mit dem Schiefer in Kontakt gebracht und beschleunigen chemische Umwandlungen, die in der Abscheidung von Metallen und nachfolgenden selektiven Gewinnung (Biolaugung; Bioleaching) resultieren. Das restliche Material wird in inerte Abfälle umgewandelt. Den kommerziellen Einsatz der Biohydrometallurgie zur Kupfergewinnung betreibt man schon seit den 1950er Jahren. In den 1980er Jahren wurde das Verfahren auch auf Gold ausgedehnt; das wahre Potenzial der Biotechnologie in der Metallurgie blieb jedoch bislang ungenutzt. Europäische Wissenschaftler initiierten deshalb das Bioshale-Projekt ("Search for a sustainable way of exploiting black shale ores using biotechnologies"). Ziel war die Erkundung innovativer biotechnologischer Verfahren zur effektiven und umweltfreundlichen Gewinnung zahlreicher Edelmetalle aus Schwarzschieferlagerstätten. Für die Fallstudie wurden drei ausgedehnte metallreiche Schwarzschieferlagerstätten in Europa ausgewählt: ein bislang nicht ausgebeutetes Vorkommen in Finnland, ein derzeit im Abbau befindlicher Standort in Polen und eine stillgelegte alte Lagerstätte in Deutschland. Die Forscher bewerteten zunächst die Beschaffenheit der geologischen Ressourcen an den Vorkommen, um geeignete Bakterien und Bearbeitungsverfahren auszuwählen. Gleichzeitig entwickelten sie biologische Technologien und untersuchten neuartige Mikroorganismen, die von Interesse sein könnten. Da das übergeordnete Ziel des Projekts in der Förderung des nachhaltigen Bergbau besteht, entwickelten die Wissenschaftler ein Softwaretool, das zur Durchführung globaler Umweltverträglichkeitsstudien zu den Bedingungen vor, während und nach Bergbauaktivitäten dient. Das Bioshale-Konsortium demonstrierte mit Erfolg die Einsetzbarkeit der Biohydrometallurgie zur Biolaugung von Edelmetallen aus Schwarzschiefererzlagerstätten, die reich an organischen Substanzen sind. Die Bioshale-Projektergebnisse werden es Europa ermöglichen, den Reichtum an wertvollen Metallen in Schwarzschiefererzlagerstätten zu erschließen, ohne dass dies auf Kosten der Umwelt geschieht.
