Phytomining: Wenn Gold und Nickel durch die Pflanzen fließen

  • Rund 700 Pflanzenarten weltweit ziehen – wie eine Pumpe – Metall aus der Erde.
  • Sie können seltene Metalle liefern und Böden von Schwermetallresten befreien.
  • Ein Forscher in Australien ist einer der Vordenker des sogenannten Phytominings.
Barbara Barkhausen
|
Anzeige
Anzeige

Kobalt ist ein begehrter Rohstoff für viele neue Technologien. Das silbergraue Metall wird für wiederaufladbare Batterien, Superlegierungen oder Magneten gebraucht. Seit dem Zweiten Weltkrieg ist die Nachfrage nach Kobalt stetig gestiegen. Große Vorkommen befinden sich in der Demokratischen Republik Kongo, wo die Förderung des Rohstoffs in den vergangenen Jahrzehnten verseuchte Böden hinterlassen hat.

Pflanzen saugen Schwermetalle aus dem Boden

Ähnlich sieht es auf Neukaledonien im Pazifik aus. Auch dort hat der jahrelange Nickelabbau schwere Schäden an der Umwelt angerichtet. Abhilfe könnten hier wie auch in Afrika sogenannte Hyperakkumulatoren schaffen. Das sind Pflanzen, die – ähnlich wie eine Pumpe – Schwermetalle aus dem Boden saugen.

Anzeige

Derzeit sind weltweit rund 700 solcher Pflanzenarten bekannt. Beispiele sind das Mauer-Steinkraut (Alyssum murale) aus Europa, dessen Blätter Nickel enthalten, das ebenfalls in Europa heimische Glatt-Brillenschötchen (Biscutella laevigata), das mit Thallium aufwartet, eine als Haumaniastrum robertii bekannte Pflanze aus Afrika, die Kobalt in sich trägt, und die australische Blume Neptunia Amplexicaulis, deren Blätter mit Selen bestückt sind.

Anzeige

Phytomining ist eine Art „Landwirtschaft für Metalle“

Pflanzen wie diese eignen sich nicht nur bestens, um Minenstandorte, die beim Abbau von Schwermetallen verseucht wurden, wieder zu sanieren. Sie können auch für Phytomining eingesetzt werden – das heißt, mit ihrer Hilfe könnten „Metalle nachhaltig extrahiert“ werden, wie Antony van der Ent, ein Pflanzenexperte der Universität von Queensland, in einer E-Mail schrieb. Phytomining sei eine Art „Landwirtschaft für Metalle“, erklärte der Forscher, der hofft, dass die neue Technologie irgendwann eine Alternative zum umweltschädlichen Bergbau darstellen könnte.

Anzeige

Entdeckt wurden die ungewöhnlichen Qualitäten der Hyperakkumulatoren in den 1970er-Jahren. Damals fand man heraus, dass das Harz des Baumes Pycnandra acuminata auf Neukaledonien blau-grün war. Bei Tests kam schließlich heraus, dass der Baum in seinem Naturlatex 25 Prozent Nickel enthält. Warum Pflanzen wie Pycnandra acuminata überhaupt die Fähigkeit entwickelt haben, große Mengen Metall aufzunehmen, darüber rätseln die Forscher bis heute. Eine Vermutung ist, dass die Blätter Insekten und anderen Tieren weniger gut schmecken sollen – es sich also um einen evolutionären Abwehrmechanismus handelt.

Pilze und Eukalyptus lagern Goldpartikel ab

Der Fund auf der zu Frankreich gehörenden, pazifischen Inselgruppe war nicht zuletzt eine große Überraschung, da man lange dachte, dass hohe Metallkonzentrationen toxisch für Pflanzen wären und sie über kurz oder lang eingehen würden. Doch stattdessen gedeihen die rund 700 Arten von Bäumen, Büschen und Blumen bestens – die meisten mit Nickel (rund zwei Drittel), andere mit Kobalt, Zink oder gar mit Gold.

2019 beispielsweise entdeckten Wissenschaftler der australischen Forschungsagentur CSIRO, dass der Schimmelpilz Fusarium oxysporum winzige Goldpartikel in seinem Gewebe ablagert. 2013 waren Forscher der gleichen Agentur bereits auf Eukalyptusbäume in der Region um den Minenort Kalgoorlie in Westaustralien gestoßen, die Goldpartikel über ihr Wurzelsystem aus der Erde zogen und sie auf Blättern und Ästen ablagerten. „Der Eukalyptus agiert wie eine hydraulische Pumpe – seine Wurzeln breiten sich tief in die Erde aus und ziehen Wasser nach oben, das Gold enthält“, sagte der Chemiker des Teams, Mel Lintern, damals.

Bekanntester Hyperakkumulator ist der Macadamia-Baum

Antony van der Ent testet derzeit in seinem Labor in einem Vorort von Brisbane den vielleicht bekanntesten Hyperakkumulator von allen – den Macadamia-Baum. Dabei hat er herausgefunden, dass die Blätter und das Harz, nicht aber die Nuss, reich an Mangan sind. Grundsätzlich seien die Pflanzen in Ländern rund um den Äquator am häufigsten, berichtete der Forscher dem lokalen australischen Sender ABC. Neben Australien, Neukaledonien und der Demokratischen Republik Kongo kämen sie auch auf Kuba und in Brasilien vor. Das größte Potenzial sieht der Forscher bei Kobalt und Nickel, die beide bei der Produktion von Batterien verwendet werden.

Erste Projekte, die die „grüne“ Metallernte bereits testen, gibt es auch schon. So haben Forscher der Université de Lorraine im französischen Nancy, eine erste „Metallfarm“ in Malaysia in Betrieb genommen. Diese experimentelle Farm „erntet“ rund 200 bis 300 Kilogramm Nickel pro Hektar und Jahr. Der Forscher van der Ent hält diese Ergebnisse für „vielversprechend“, von der Kommerzialisierung seien sie aber noch weit entfernt, meinte er. Deswegen wäre es wichtig, als nächsten Schritt einen Industriepartner zu finden, sagte der Experte.

  • Laden Sie jetzt die RND-App herunter, aktivieren Sie Updates und wir benachrichtigen Sie laufend bei neuen Entwicklungen.

    Hier herunterladen