Billig und kaum Abfall: MIT-Forscher revolutionieren Lithium-Gewinnung

Ein Forschungsteam des Massachusetts Institute of Technology (MIT) hat ein neues Verfahren zur Gewinnung von Lithium aus Hartgestein vorgestellt, das deutlich energieeffizienter und kostengünstiger sein soll als bisherige Methoden.

Energieverbrauch massiv gesenkt

Die Wissenschaftler sehen in ihren Arbeitsergebnissen einen möglichen Wendepunkt für die weltweite Lithiumversorgung, insbesondere für Länder wie die USA oder Australien, die zwar über große Vorkommen verfügen, bei der Verarbeitung bislang jedoch stark von China abhängig sind.

Lithium wird vor allem für Lithium-Ionen-Batterien benötigt, die in Elektroautos, Smartphones und Energiespeichern zum Einsatz kommen. Die Nachfrage nach dem Rohstoff steigt deshalb seit Jahren stark an. Bislang ist die Gewinnung aus Hartgestein allerdings aufwendig: Das Gestein muss bei Temperaturen von mehr als tausend Grad gebrannt und anschließend chemisch behandelt werden. Der Prozess verursacht hohe Energiekosten und große Mengen an Abfall.


Die nun im Journal Science veröffentlichte Methode setzt dagegen auf ein Niedrigtemperatur-Verfahren. Die Forscher nutzen eine Mischung aus Wasser und Ammoniumfluorid, um das lithiumhaltige Mineral Spodumen bereits bei Raumtemperatur aufzulösen. Dabei entstehen nicht nur batterietaugliche Lithiumsalze, sondern auch verwertbare Nebenprodukte wie Aluminiumoxid und Siliziumdioxid, die in der Metall- beziehungsweise Zementindustrie genutzt werden können.

Ein besonderer Vorteil des Verfahrens liegt nach Angaben der Forscher im geschlossenen Kreislauf: Lösungsmittel und Chemikalien lassen sich nahezu vollständig zurückgewinnen und erneut einsetzen. Dadurch entstehe kaum Abfall. Nach ersten Berechnungen könnten die Kosten etwa halb so hoch ausfallen wie bei herkömmlichen Verfahren und damit konkurrenzfähig zur Lithiumgewinnung aus salzhaltigen Gewässern werden.

Industrielle Skalieirung läuft

Die Technologie wird bereits wirtschaftlich weiterentwickelt. Dafür gründeten die Wissenschaftler das Unternehmen Rock Zero, das die industrielle Skalierung vorantreiben soll. Getestet wurde das Verfahren bislang mit 17 verschiedenen Spodumen-Gesteinen aus unterschiedlichen Regionen der Welt.

MIT-Professor Yet-Ming Chiang sieht darin großes Potenzial für die Energiewende. Sollte sich das Verfahren im industriellen Maßstab bewähren, könnten Länder mit eigenen Lithiumvorkommen unabhängiger von chinesischen Raffinerien werden und die Batterieproduktion deutlich ausbauen.


Siehe auch: