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Rohstoffe aus dem Abfluss: Forscher wollen in Fäkalien nach Gold schürfen

Chemiker wollen mit ihrer neuen Recycling-Methode umweltschädliche Großminen überflüssig machen.

von Maddie Stone
25 März 2015, 2:03pm

Wertmetall all überall | Bild: Kristian Bjornard |Wikimedia | Lizenz:
CC BY-SA 2.0

Jedes Jahr spülen moderne Großstadtbewohner wortwörtlich ein Vermögen den Abfluss hinunter. Mehr als sieben Millionen Tonnen Klärschlamm jährlich verarbeiten alleine die Kläranlagen der USA. Unter den Unmengen an Fäkalien befinden sich dabei auch eine überraschend große Ladung an Gold, Silber und Platin.

Wenn es nach Kathleen Smith vom Abwassermanagement der US Geological Survey geht, dann sind die Tage der maßlosen Verschwendung gezählt. Smith leitet ein neues Forschungsprogramm, das ermitteln soll, wie sich wertvolle Metalle aus unserem Abwasser extrahieren lassen. Bei einer Pressekonferenz der American Chemical Society erklärte Smith am Dienstag, dass das Rohstoff-Recycling aus unserem Abwasser auch dabei helfen könne, allzu umweltzerstörende Bergbauprogramme herunterzufahren.

„Metall ist überall", erklärte Smith in einem Statement. „Wenn wir einige der störenden Metalle loswerden können, die aktuell den Einsatz von Klärschlamm in der Land- oder Forstwirtschaft noch beschränken, und gleichzeitig wertvolle Metalle und andere Elemente extrahieren können, dann wäre das eine klassische Win-Win-Situation."

In Kläranlagen wird das ungefilterte Abwasser durch eine Reihe physikalischer, biologischer und chemischer Prozesse gefiltert und als nutzbarer Klärschlamm und Wasser für Haushalte wiederaufbereitet. Rund 60 Prozent dieses Klärschlamms werden anschließend als Dünger verwendet. Der Rest wird entweder verbrannt oder vergraben.

Auch wenn Klärschlamm momentan routinemäßig nach gefährlichen Schwermetallen wie Arsen, Blei oder Kadmium untersucht wird, so haben wenige Studien bisher analysiert, ob unsere Kanalisationsausflüsse nicht auch wertvollere Rohstoffe wie Gold oder Platin enthalten.

Anfang dieses Jahres hat Paul Westerhoff in einer Studie der Arizona State University Proben von über 94 Kläranlagen nach über 50 Metallen abgegrast. Im Bereich seltener und wertvoller Metalle wie zum Beispiel Platin, Gold und Silber wiesen die meisten Proben dabei eine signifikant erhöhte Konzentration auf.

Aus ihren Datensätzen haben die Autoren hochgerechnet, dass sich im jährlichen Abwasser von einer Millionen US-Bürger Metalle im Wert von 11 Millionen Euro finden ließen. Der Rechenschieber fördert außerdem die vielversprechende Erkenntnis zu Tage, dass jährlich über 3,5 Millionen Euro Gold aus dem kollektiven Hintern der USA kommen.

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Mikroskopisch kleine goldhaltige Bleipartikel. Bild: Heather Lowers, USGS Denver Microbeam Laboratory

Smith und seine Kollegen möchten nun schnellstmöglich herausfinden, welche Rohstoffe die werthaltigsten sind, und wie diese abgebaut werden können.

„Wir verfolgen dabei zwei Ansätze", erklärte sie. Einerseits gehe es darum, toxische Metalle aus dem Klärschlamm zu entfernen, die die Möglichkeiten weiterer Nutzungen stark eingrenzen. „Im zweiten Teil des Projekts wollen wir ermitteln, wie sich wertvolle Metallen sammeln lassen, um sie dann zu verkaufen. Dabei suchen wir insbesondere nach den technologisch relevanteren Metallen, wie Vanadium und Kupfer, die für Handys und Computer unerlässlich sind."

Die Forscher arbeiten deshalb daran, die Förderungsverfahren anzupassen, mit denen sonst im industriellen Bergbau Metalle aus Mineralien ausgelaugt werden. „Traditionelle Auszugsmittel verhalten sich mit den organischen Stoffen des Klärschlamms anders", erklärte mir Smith am Telefon. „Wenn es uns allerdings gelingt, ein gutes Auszugsmittel zu finden, dann könnten wir das Verfahren perfekt in die gegenwärtigen Klärprozesse integrieren."

In einem nächsten Schritt wollen Smith und ihre geschätzten Wissenschaftskollegen Klärschlamm aus allen Teilen der USA auf ihren Gehalt an wertvollen Metallen absuchen. Bei den bisherigen Proben erhielten die Forscher dabei stets nahezu gleichermaßen vielversprechende Ergebnisse: „Es ist bemerkenswert, dass wir in nahezu allen Proben die selbe Konzentration an Gold finden", erzählte mir Smith.

Bisher ist nicht abschließend geklärt, wie die wertvollen Metalle am Ende in den Kläranlagen landen. Laut Smith könnten als Goldquelle zum Beispiel Haarpflege-Produkte, Kosmetik und Reinigungsmittel in Frage kommen. Aber auch der Mensch selbst könnte eine zentrale Rolle spielen: Da unser Körper die Metallrückstände, die er aufnimmt, im Magen konzentriert, könnte am Ende der Verdauungskette durchaus etwas Werthaltiges herauskommen.

Was auch immer die Ursache sein mag: Fest steht, dass unsere Kanalisation sehr viel mehr bietet, als wir auf den ersten Blick glaube.