Laut einer heute in der Fachzeitschrift Science veröffentlichten Studie haben Forscher herausgefunden, dass US-amerikanische Metallminen bedeutende Mengen an kritischen Mineralien enthalten, die größtenteils verschwendet werden. Die von Elizabeth Holley und ihrem Team geleitete Forschung legt nahe, dass die Gewinnung auch nur eines kleinen Teils dieser Nebenprodukte die Abhängigkeit des Landes von Importen für Materialien, die für saubere Energietechnologien und fortschrittliche Fertigung von entscheidender Bedeutung sind, erheblich verringern könnte.

Die Studie deutet darauf hin, dass in zahlreichen Fällen der wirtschaftliche Wert dieser rückgewinnbaren Mineralien den Wert der primären Produkte der Minen übersteigen könnte. Dies deutet auf eine potenziell unkomplizierte Methode zur Steigerung des heimischen Angebots hin, ohne die ökologischen und sozialen Auswirkungen, die mit der Eröffnung neuer Minen verbunden sind. Das Forschungsteam analysierte Daten aus verschiedenen US-amerikanischen Bergbaubetrieben, darunter die Climax Mine in Colorado, die jährlich etwa 30 Millionen Pfund Molybdän produziert.

Kritische Mineralien sind wesentliche Bestandteile einer breiten Palette moderner Technologien, darunter Elektrofahrzeuge, Windturbinen, Solarmodule und Smartphones. Derzeit importieren die Vereinigten Staaten einen erheblichen Teil dieser Mineralien aus Ländern wie China, was zu Schwachstellen in der Lieferkette führt. Die Fähigkeit, diese Mineralien aus bestehenden Minenabfällen zu gewinnen, könnte die heimische Produktion erheblich ankurbeln und die Abhängigkeit von ausländischen Quellen verringern.

"Wir sitzen im Wesentlichen auf einer Goldmine, oder besser gesagt, einer kritischen Mineralienmine, mit Ressourcen, die bereits abgebaut und verarbeitet wurden", sagte Holley, Hauptautorin der Studie und Forscherin bei der American Association for the Advancement of Science (AAAS). "Durch die Anwendung fortschrittlicher Mineralverarbeitungstechniken und die Nutzung KI-gesteuerter Optimierung können wir diese Ressourcen auf kosteneffiziente und umweltverträgliche Weise erschließen."

Der Prozess der Identifizierung und Gewinnung dieser Mineralien kann durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz verbessert werden. KI-Algorithmen können riesige Datensätze geologischer und geochemischer Informationen analysieren, um die vielversprechendsten Standorte für die Mineraliengewinnung zu ermitteln. Modelle des maschinellen Lernens können auch die Extraktionsprozesse optimieren, Abfall minimieren und die Gewinnung wertvoller Materialien maximieren.

Die Auswirkungen dieser Forschung gehen über die Wirtschaft hinaus. Durch die Verringerung der Abhängigkeit von ausländischen Quellen können die Vereinigten Staaten ihre nationale Sicherheit stärken und eine stabile Versorgung ihrer Industrien mit kritischen Mineralien gewährleisten. Darüber hinaus kann die Gewinnung von Mineralien aus bestehenden Minenabfällen dazu beitragen, die Umweltauswirkungen des Bergbaus zu mildern, wie z. B. die Zerstörung von Lebensräumen und die Wasserverschmutzung.

Es gibt jedoch noch Herausforderungen bei der Umsetzung dieser Erkenntnisse. Die wirtschaftliche Rentabilität der Gewinnung von Mineralien aus Minenabfällen hängt von Faktoren wie Mineralienkonzentrationen, Extraktionskosten und Marktpreisen ab. Auch die regulatorischen Rahmenbedingungen und Genehmigungsverfahren müssen gestrafft werden, um die Entwicklung dieser Ressourcen zu fördern.

Das Forschungsteam arbeitet derzeit an der Entwicklung von Pilotprojekten, um die Machbarkeit der Gewinnung kritischer Mineralien aus Minenabfällen zu demonstrieren. Sie arbeiten auch mit Industriepartnern zusammen, um innovative Extraktionstechnologien zu erforschen und nachhaltige Geschäftsmodelle zu entwickeln. Die nächsten Schritte umfassen die Sicherung der Finanzierung für groß angelegte Demonstrationsprojekte und die Zusammenarbeit mit politischen Entscheidungsträgern, um Anreize für die Mineraliengewinnung zu schaffen. Die Forscher hoffen, dass ihre Arbeit einen neuen Ansatz für das Ressourcenmanagement anregen wird, der Nachhaltigkeit in den Vordergrund stellt und die Abhängigkeit von Importen verringert.