Bioökonomie-Adventskalender-Türchen

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Pflück auf! Bergbau mit Pflanzen statt Spitzhacken
Organismus: Pflanzen
Anwendungsgebiet: Rohstoffgewinnung, Recycling
Rohstoff: Nickel
Zeithorizont: Gegenwart
Ein Kreuzblütler (zu dieser Pflanzenfamilie gehören auch Kohl und Raps) mit dem kryptischen Namen Odontarrhena chalcidica könnte eine Lösung für diese Frage bieten: Odontarrhena ist nämlich ein besonderer Typ von Pflanze, ein sogenannter Hyperakkumulator. Also eine Pflanze, die besonders große Mengen einer Substanz (in diesem Fall Nickel) aus dem Boden aufnimmt und speichert. Dieser Stoff kann dann aus der Biomasse zurückgewonnen werden.
Odontharrhena wurde bereits auf Schlacken der Nickel-Industrie erprobt. Eigentlich sind Schlacken für Pflanzen eine toxische Umgebung. Damit dieser Sondermüll überhaupt bewohnbar wird, muss er zunächst vorbereitet werden zu einem “Technosol”, einer Mischung aus Schlacke und einer Matrix (bspw. Sand), deren pH und Salzkonzentration eingestellt wird. Im Gewächshaus konnte Odontharrhena auf diesen Technosolen wachsen und es war möglich 1-2% Nickel pro kg Trockenmasse zu isolieren, eine Konzentration, die als ökonomisch tragbar gilt für Phytomining Ansätze, also der Gewinnung von Metallen mittels Pflanzen. Während Odontharrhena bisher noch in Gewächshäusern und Laborbedingungen wächst, sind bereits praktische Ansätze im Feld mit anderen Pflanzenarten in Erprobung so bspw. in tropischen Regionen wo 200-300 kg Nickel pro Hektar gewonnen werden konnten (Nkrumah et. al. 2019, https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0375674218302620). Damit ist Phytomining ein spannender Ansatz, für das Recycling der Zukunft.
Tognacchini et. al. (2020), “Nickel phytomining from industrial wastes: Growing Nickel hyperaccumulator plants on galvanic sludges” https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2019.109798
Rasico & Navari-Izzo (2011) “Heavy metal hyperaccumulating plants: How and why do they do it? And what makes them interesting?” https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2010.08.016