In Milliarden Tonnen Kohlenasche schlummert ein enormer Rohstoffschatz. Ein Forschungsteam der University of Texas at Austin hat herausgefunden, dass die Überreste aus mehr als 100 Jahren Kohleverstromung große Mengen an seltenen Erden enthalten. Diese Elemente sind essenziell für Windkraftanlagen, Batterien und zahlreiche weitere technologische Anwendungen (pressetext: 19.03.25).
Gigantische Mengen an wertvollen Rohstoffe in Kohlenasche
Die Mengen dieser seltenen Erden könnten einen Marktwert von weit über 100 Milliarden US-Dollar erreichen. Da die Asche bereits auf Deponien lagert, erfordert die Gewinnung keinen klassischen Bergbau.
Das macht die Nutzung besonders attraktiv, denn neue Minen müssten nicht erschlossen werden.
Konzentration durch Verbrennung
Laut der in Coal Science & Technology veröffentlichten Studie enthalten die Aschereste signifikant höhere Konzentrationen an Neodym, Lanthan und Gadolinium als die durchschnittliche Erdkruste. Der Gehalt dieser Elemente liegt um den Faktor vier bis zehn über dem natürlichen Vorkommen. Dies erleichtert die Extraktion und erlaubt eine effiziente Nutzung bereits veränderter Landschaften.
Obwohl ein Teil der Asche in Zement und chemischen Prozessen Verwendung findet, bleibt der Großteil ungenutzt. Von den insgesamt 3,7 Milliarden Tonnen Asche, die durch die Verbrennung von 52 Milliarden Tonnen Kohle entstanden sind, enthalten etwa zwei Millionen Tonnen wertvolle Metalloxide mit einem Marktwert von 165 Milliarden US-Dollar.
Fortschrittliche Extraktionsmethoden
Traditionelle Verfahren zur Gewinnung Seltener Erden setzen oft umweltschädliche Säuren ein. Ein innovatives Verfahren, das sogenannte Flash-Joule Heating, könnte diese Metalle umweltfreundlicher extrahieren. Dabei wird das Material kurzzeitig auf über 3.000 Grad Celsius erhitzt, wodurch die Metalle mobilisiert und leichter gewonnen werden können. Dieses Verfahren bietet eine nachhaltigere Alternative zur klassischen Bergbau-Methode.
Globale Verfügbarkeit und unterschiedliche Konzentrationen
Die Zusammensetzung der Asche variiert je nach Herkunft der Kohle. Besonders hohe Konzentrationen an seltenen Erden wurden in Kohle aus den Appalachen in den USA nachgewiesen. Elemente wie Yttrium und Gadolinium sind dort in größeren Mengen enthalten als andere wertvolle Metalle.
Insgesamt konnten 18 verschiedene, ausreichend konzentrierte Materialien identifiziert werden. Diese spielen eine entscheidende Rolle in der Herstellung von Dauermagneten, Lithium-Ionen-Akkus und der Verkleidung von Kernfusionsreaktoren. Darüber hinaus finden sie Anwendung in Hunderten weiterer Hightech-Bereiche.
Nutzung weltweit denkbar
Kohlenasche ist nicht nur in den USA reichlich vorhanden, sondern weltweit. Durch die Methoden des Forschungsteams aus Texas ließe sich ermitteln, welche Elemente in den Deponien anderer Länder vorkommen. Südafrika, China oder Deutschland könnten von dieser Technik profitieren.
Falls sich die Methode in großem Maßstab umsetzen ließe, könnte der jahrhundertelange Kohleabbau nachträglich noch einen bedeutenden positiven Effekt haben. Zudem würde die Nutzung dieser Ressource dazu beitragen, die Abhängigkeit von Importen, insbesondere aus China, zu verringern. Schätzungen zufolge könnte allein in den USA ein Marktwert von 8,4 Milliarden US-Dollar erschlossen werden. Damit könnte Kohleasche eine wertvolle Ressource für die Energiewende und moderne Technologien werden.
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