2011/12

Bioleaching - Von Bakterien, die Erz gewinnen und Müll schlucken

HTL Braunau

Bioleaching - Von Bakterien, die Erz gewinnen und Müll schlucken

Kupfer ist zäh, weich und vor allem teuer. Das liegt daran, dass das Mineral in der Natur selten in ganz reiner Form zu finden ist. Mit der Laugung gelang es vermutlich bereits im Mittelalter Kupfersulfat aus einem Erzgemisch zu lösen.​​​

Heute wird das Metall mit den idealen Eigenschaften als Wärme- und Stromleiter mit einer ähnlichen, doch günstigeren und definitiv umweltschonenderen Methode gewonnen: Bioleaching. Dabei oxidieren kleinste Organismen Sulfide zu Schwefelsäure, genauer ein Bakterium namens Thiobazillus ferooxidans.

Im Zuge ihrer Maturaarbeit wollten zwei Schüler der HTL Braunau wissen, ob sich dieses Bakterium auch beim Recycling von Elektronikschrott eignet, wie es mit der bakteriellen Reinigung von Böden und Abwässern aussieht und ob sich auf diese Weise auch giftiges Quecksilber isolieren lässt.

Rene Hütter und Christian Pickhardt machten sich mit den Grundlagen von Bioleaching und speziellen Eigenschaften von Erzen und Bakterien vertraut. Als Nebenprodukt ihrer Recherchen entdeckten sie einen Hefepilz mit Potenzial: Saccharomyces cerevisae nimmt Schwermetalle aus der Umgebung auf und könnte künftig bei der Abwasserreinigung verwendet werden.

Mit diesen Grundlagen vertraut, starteten die Schüler den experimentellen Teil im Labor. Aus Schläuchen und Muffen, Bürette und Pumpe bauten sie eine Versuchsanlage im Kleinformat, die wie die großen Leachinganlagen funktioniert. Ideale Rahmenbedingungen jedenfalls für selbst gezüchtete Bakterien aus dem Schulinkubator, etwas Schwefelsäure sowie Sulfatwasser aus dem Schaubergwerk in Radmer. Drei Wochen gaben Hütter und Pickhard dem Gemisch. Dann war es Zeit, die Lösung im Auffangbehälter auf ihren Kupfergehalt zu untersuchen: Aus der rötlichen Färbung und der Reaktion mit Zitronensäure ließ sich Kupfer definitiv nachweisen. Schwieriger gestaltete sich da schon der Nachweis von Quecksilber. Der Farbton wies zwar auf ein positives Ergebnis hin, die Ergebnisse der Fotometrie waren jedoch unergiebig. Besonders solche „Rückschläge“ haben das Duo gezwungen, umzudenken und neuen Ideen und Wegen nachzugehen.

Die Messungen, wie sensible Mikroorganismen auf Störungen ihres Lebensraums reagieren, sollen weitergehen, denn die beiden Forscher sehen sich noch nicht am Ende ihres Experiments angekommen.