Bioleaching ist die Verwendung bakterieller Mikroorganismen zur Gewinnung von Edelmetallen wie Gold aus Erzen, in die es eingebettet ist. Als Alternative zum Schmelzen oder Rösten verwenden Bergleute die Biolaugung, wenn die Metallkonzentration im Erz niedriger ist und sie eine effiziente, umweltverträgliche Methode zur Gewinnung benötigen. Die Bakterien ernähren sich von Nährstoffen in Mineralien und trennen dabei das Metall vom Erz. Andere Metalle, die üblicherweise durch Biolaugung gewonnen werden, sind Silber, Zink, Kupfer, Blei und Uran.
Verwendet spezielle Mikroorganismen
Dieser Prozess funktioniert, weil spezielle Mikroorganismen auf Mineralvorkommen einwirken. Diese Mikroorganismen sind Katalysatoren, um natürliche Prozesse im Erz zu beschleunigen. Zu den Bakterienarten, die bei diesem Verfahren am häufigsten verwendet werden, gehören Leptospirillum ferrooxidans, Thiobacillus ferrooxidans und bestimmte Arten von Acidianus, Sulfolobus und Sulfobacillus.
Oxidation
Die Bakterien verwenden eine chemische Reaktion, die Oxidation genannt wird, um Metallsulfidkristalle in Sulfate und reine Metalle umzuwandeln. Diese Bestandteile des Erzes werden in wertvolles Metall und übrig gebliebenen Schwefel und andere saure Chemikalien getrennt. Schließlich sammelt sich genug Material in der Abfalllösung an, um es zu filtern und zu wiedergewinnbarem Metall zu konzentrieren.
Durchführbarkeit
Bei einigen Metallarten, wie beispielsweise Kupfer, ist Biolaugung trotz der geringen Kosten nicht immer wirtschaftlich oder schnell genug. In bestimmten Regionen der Welt oder bei anderen Metallen gilt diese einfache, effektive und kostengünstige Methode jedoch als kluge Wahl. Beispielsweise verfügen Entwicklungsländer oft nicht über die Infrastruktur oder die Kapitalinvestitionen, um mit der Verhüttung zu beginnen, aber ihr Land enthält genug Erz, um ihre nationale Wirtschaft durch die Gewinnung erheblich zu verbessern. Viele Wissenschaftler glauben, dass Biolaugung eines Tages verwendet werden könnte, um Metalle wie Zink und Nickel auf dem Mond abzubauen.
Geringe Auswirkungen auf die Umwelt
Zu Beginn des 21. Jahrhunderts stammten etwa 20 % des weltweit gewonnenen Kupfers aus Biolaugung. Bergbauunternehmen müssen auf Verschmutzung achten, die durch Lösungen entstehen könnte, die eine Grundwasserquelle erreichen. Insgesamt verursacht die Biolaugung jedoch eine relativ geringe Luftverschmutzung und geringe Schäden an geologischen Formationen, da die Bakterien dort natürlich vorkommen. Eine ideale Metalllagerstätte muss eine gewisse Wassermenge in das Gestein zulassen, um die Bakterien zu tragen. Er sollte jedoch von wasserundurchlässigem Gestein umgeben sein, damit kein Grundwasser mit Schwefel belastet wird.