Seetang und Algen als Quelle für Rohstoffe… und Bacon?

Wissenschaftler untersuchen Gewinnung von Seltenen Erden und Platingruppenmetallen aus Meeresbiomasse. Zugleich werden weitere Einsatzgebiete für Algen wie Herstellung von Lebensmitteln oder Biokraftstoff erforscht.

Angesichts der steigenden Nachfrage nach Rohstoffen für Bereiche wie erneuerbare Energien und Elektrofahrzeuge ist das weltweite Interesse an neuen Bezugsquellen groß. In den USA unterstützt die dem Energieministerium unterstellte Advanced Research Projects Agency-Energy (ARPA-E) nun drei Projekte zur Gewinnung von Seltenen Erden und Platingruppenmetallen aus ozeanischer Biomasse wie Algen und Seetang (PDF). Beide Gruppen kritischer Minerale sind wesentliche Bestandteile moderner Technologien und grüner Energiequellen. Seltene Erden werden beispielsweise in Dauermagneten in Offshore-Windturbinen und Elektromotoren verbaut, während Platingruppenmetalle in Elektrolyseuren für die Wasserstoffproduktion eingesetzt werden.

Makroalgen als biologische Erze

Das erste Forschungsteam unter der Leitung des Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) will Techniken zur Rohstoffgewinnung aus so genannten „biologischen Erzen“, also Arten von Meeresmakroalgen, untersuchen. Ein stetiger Nachschub an Rohstoffen, so die Wissenschaftler, werde durch die hyperakkumulierende Natur der Algen ermöglicht: sie wachsen einerseits schnell und können andererseits hohe Metallkonzentrationen aus dem Boden aufnehmen und in ihrem Gewebe anreichern. Das Team plant, diese Art der Nutzung von Makroalgen mit der bestehenden PNNL-Forschung zu kombinieren, die die Meeresorganismen als Biokraftstoffquelle einsetzt.

Untersuchung der Anreicherung von Seltenen Erden in Seetang

Das zweite Forschungsteam unter der Leitung der University of Alaska Fairbanks wird eine andere hyperakkumulierende Spezies, den Seetang, rund um die Seltene-Erden-Lagerstätte Bokan Mountain im Südosten Alaskas analysieren. Die Untersuchung soll zeigen, wie viele kritische Mineralien sich in dem Seetang anreichern und ob sie auf umweltfreundliche Weise geerntet werden können. Nach Angaben der leitenden Forscherin Schery Umanzor ließen sich selbst bei hohen Anreicherungen nur wenige Metalle pro Tonne Seetang gewinnen. Sollte sich die Gewinnung jedoch als praktikabel erweisen, so Umanzor, wäre dies eine umweltfreundliche Alternative zum herkömmlichen Bergbau.

Rohstoffgewinnung in die nachhaltige Lebensmittelverarbeitung einbinden

Das dritte von der ARPA-E geförderte Projekt, das von dem Lebensmitteltechnologie-Start-up Umaro Foods geführt wird, untersucht die Gewinnung von Seltenen Erden und Platingruppenmetallen aus Algen, ähnlich wie das vom PNNL geleitete Team. Während letzteres Vorhaben die Biokraftstoffforschung mit der Förderung kritischer Mineralien verbindet, ist Umaro auf die Herstellung von Lebensmitteln aus Algen wie Bacon spezialisiert. Das Start-up will untersuchen, wie die Extraktion von Seltenen Erden und Platingruppenmetallen in bestehende Lebensmittelverarbeitungsströme integriert werden kann, indem Chelatoren verwendet werden, also Moleküle, die an die Metalle binden.

ARPA-E kündigte Anfang des Jahres an, dass Anträge auf Finanzierung gestellt werden können, um die Gewinnung kritischer Rohstoffe aus ozeanischer Biomasse zu untersuchen. Auf diese Weise sollen Technologien vorangebracht werden, die noch zu früh in der Entwicklung für Investitionen des Privatsektors sind. Der Gesamtbetrag der Finanzierung ist auf fünf Millionen Dollar festgelegt.

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