Bergbau mit Pflanzen – Germaniumgewinnung aus Biomasse (PhytoGerm)
Germanium (Ge) ist ein wichtiges Schlüsselelement für die Hightech-Industrie. Das Halbmetall kommt jedoch nur in Spuren im Boden vor und ist somit schwer abzubauen, oft ist eine wirtschaftliche bergmännische Gewinnung dieses Rohstoffs gar nicht möglich. Eine ökonomisch aussichtsreiche Möglichkeit der Ge-Gewinnung ist das sogenannte Phytomining, bei dem das Element mittels Pflanzen wie Mais und Hirse aus Böden extrahiert und in der Biomasse angereichert wird.
Mais – Foto © Gerhard Hofmann, Agentur Zukunft
Deshalb entwickeln Forscher an der TU Bergakademie Freiberg gemeinsam mit weiteren Partnern im vom BMBF mit 1,2 Millionen Euro geförderten Projekt „Phytogerm“ ein neues Verfahren: hierbei ziehen Pflanzen das Germanium im sogenannten Phytomining (etwa „Pflanzen-Bergbau“)-Verfahren aus dem Boden und reichern es in Blättern und Stängeln an. Die Biomasse der Pflanzen kann für die Herstellung von Biogas verwendet und das Germanium aus den Pflanzenresten herausgelöst werden.
Erstes Ziel eines Projektes ist die Identifizierung der besten Akkumulenten und die Erforschung der Intensivierung der pflanzlichen Akkumulation. Das Ziel der darauf aufbauenden Verfahrensentwicklung besteht in der Extraktion des im Erntegut akkumulierten Germaniums aus Gärresten der Biogasproduktion aus Biomasse, aus Resten der Biogasproduktion aus Gülle und aus Aschen und Rauchgasen der thermisch verwerteten Biomasse. Bevor diese Reststoffe wieder aufs Feld ausgebracht werden, soll Germanium aus der flüssigen Phase nach mikrobiellem Aufschluss der Festbestandteile abgetrennt werden.
Forscher um den Geoökologen Oliver Wiche sind davon überzeugt, dass der Bedarf an Germanium mittels modernem Phytomining (Pflanzen-Ernte) durchaus gedeckt werden könnte. Das Metall setzt sich dabei hauptsächlich in den Wurzeln und den Stilen der Pflanzen ab. Die Früchte, wie etwa die Maiskörner sind für Pflanzenfresser nach wie vor genießbar.