Das Grubenwasser aus ehemaligen Bergwerksstollen enthält Lithium, das zur Fertigung von Lithium-Ionen-Batterien benötigt wird. In einem Projekt soll untersucht werden, wie sich der Rohstoff daraus extrahieren lässt.
Projekt gewinnt Lithium aus Grubenwasser
Leibniz-Institut für Neue Materialien
Das Vorkommen an Lithium beträgt in Europa lediglich ein bis zwei Prozent der weltweiten Produktion. Im Forschungsprojekt Merlin (Mining water lithium extraction) soll erforscht werden, wie Grubenwasser aus ehemaligen Bergwerksstollen zur Gewinnung von Lithium genutzt werden kann. Denn beim Durchströmen von Regen- und Oberflächenwasser der Gesteinsschichten sammeln sich Elemente wie Strontium, Barium oder Lithium. Schätzungen zufolgen gehen in Deutschland etwa 1.900 Tonnen wertvolles Lithium jährlich verloren, das mit dem Grubenwasser über Flüsse abfließt.
Grundlage des Merlin-Projekts ist die ionenselektive Elektrochemie, die am INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien in Saarbrücken seit mehreren Jahren erforscht und beispielsweise erfolgreich zur Wasserentsalzung eingesetzt wird. Dabei fließt im Prozess zunächst Grubenwasser durch eine spezielle Zelle, die zwei Elektroden mit unterschiedlicher Polarität enthält. Dabei werden Lithium- und Chlor-Ionen von jeweils einer Elektrode angezogen, während alle anderen gelösten Stoffe die Zelle mit dem Grubenwasser verlassen. Anschließend fließt mehrmals Frischwasser in die Zelle und sammelt Lithium und Chlor in Form von Lithiumchlorid ein, bis sich die Konzentration des Lithiumchlorids im Wasser immer weiter erhöht. Nach Verdunstung des Restwassers liegt es schließlich als Festkörper vor.