Laut einer heute in der Fachzeitschrift Science veröffentlichten Studie haben Forscher herausgefunden, dass US-amerikanische Metallminen bedeutende Mengen an kritischen Mineralien enthalten, die weitgehend ungenutzt sind. Die von Elizabeth Holley geleitete Forschung legt nahe, dass die Gewinnung selbst eines kleinen Teils dieser Nebenprodukte die Abhängigkeit der USA 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 gewonnenen Mineralien den Wert der primären Erzeugnisse der Minen übersteigen könnte. Dies stellt eine potenziell unkomplizierte Methode zur Steigerung des heimischen Angebots dar, ohne die mit der Errichtung neuer Bergbaubetriebe verbundenen ökologischen und sozialen Auswirkungen. Das Forschungsteam analysierte Daten aus verschiedenen US-amerikanischen Metallminen, darunter die Climax Mine in Colorado, die jährlich etwa 30 Millionen Pfund Molybdän produziert.

Die Ergebnisse verdeutlichen eine Diskrepanz zwischen dem potenziellen heimischen Angebot an kritischen Mineralien und den aktuellen Bergbaupraktiken. Diese Mineralien, die für Technologien wie Elektrofahrzeuge, Windkraftanlagen und Halbleiter unerlässlich sind, werden oft aus Ländern mit weniger strengen Umweltauflagen oder geopolitischer Instabilität importiert. Die Gewinnung dieser Mineralien aus bestehenden Minenabfallströmen könnte eine nachhaltigere und sicherere Lieferkette bieten.

Der Prozess der Identifizierung und Extraktion dieser kritischen Mineralien umfasst oft fortschrittliche Analysetechniken, einschließlich künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen. KI-Algorithmen können riesige Datensätze geologischer Erkundungen, Mineralzusammensetzungen und Bergbaubetriebe analysieren, um die Lage und Konzentration wertvoller Nebenprodukte zu bestimmen. Diese Algorithmen können auch Extraktionsprozesse optimieren, die Umweltbelastung minimieren und die Rohstoffgewinnung maximieren.

"Das Schöne an diesem Ansatz ist, dass wir nicht bei Null anfangen", sagte Holley. "Wir haben bereits die Infrastruktur vorhanden. Wir müssen nur unsere Prozesse anpassen, um diese wertvollen Materialien zu gewinnen."

Die Auswirkungen dieser Forschung gehen über wirtschaftliche Vorteile hinaus. Durch die Verringerung der Abhängigkeit von ausländischen Quellen können die USA ihre nationale Sicherheit stärken und mehr Kontrolle über ihre technologische Zukunft ausüben. Darüber hinaus kann die Gewinnung von Mineralien aus bestehenden Minen die Umweltschäden mindern, die mit der Eröffnung neuer Minen verbunden sind, die oft Ökosysteme stören und Gemeinschaften verdrängen.

Es bestehen jedoch weiterhin Herausforderungen bei der Umsetzung dieser Erkenntnisse. Die Gewinnung kritischer Mineralien aus Minenabfällen erfordert Investitionen in neue Technologien und Infrastruktur. Die regulatorischen Rahmenbedingungen müssen möglicherweise aktualisiert werden, um die Gewinnung von Nebenprodukten zu fördern und verantwortungsvolle Bergbaupraktiken sicherzustellen. Die Zusammenarbeit zwischen Bergbauunternehmen, Regierungsbehörden und Forschungseinrichtungen ist unerlässlich, um diese Hürden zu überwinden.

Die Autoren der Studie schlagen vor, dass weitere Forschung erforderlich ist, um die wirtschaftliche Machbarkeit und die Umweltauswirkungen verschiedener Extraktionsmethoden zu bewerten. Sie betonen auch die Bedeutung der Entwicklung nachhaltiger Bergbaupraktiken, die die Rohstoffgewinnung priorisieren und die Abfallerzeugung minimieren. Der U.S. Geological Survey und das Department of Energy finanzieren derzeit mehrere Projekte, die darauf abzielen, innovative Technologien für die Gewinnung und Verarbeitung kritischer Mineralien zu entwickeln. Zu diesen Initiativen gehören die Forschung zur Biolaugung, einem Verfahren, bei dem Mikroorganismen zur Gewinnung von Metallen aus Erz eingesetzt werden, sowie fortschrittliche Trenntechniken, mit denen bestimmte Mineralien aus komplexen Gemischen isoliert werden können.