In einer neuen Studie unter der Leitung der University of Utah haben Forscher in aktiven Kohlebergwerken am Rande des Uinta-Kohlegürtels in Colorado und Utah erhöhte Konzentrationen von Seltenerdmetallen entdeckt.
Für erneuerbare Energien und Hightech-Anwendungen
Diese Entdeckung deutet darauf hin, dass diese Minen, die traditionell für ihre Kohleproduktion bekannt sind, als sekundäre Quellen für kritische Mineralien dienen könnten, die für erneuerbare Energien und Hightech-Anwendungen wichtig sind.
„Das Modell lautet: Wenn man schon Gestein bewegt, könnte man dann nicht noch etwas mehr Gestein bewegen, um Ressourcen für die Energiewende zu gewinnen?“ Lauren Birgenheier, Professorin für Geologie und Geophysik, erklärt: „In diesen Gebieten stellen wir fest, dass sich die Seltenerdelementen in feinkörnigen Schiefereinheiten, den Schluffschiefern, die über und unter den Kohleflözen liegen, konzentrieren.“
Die Untersuchungen wurden in Zusammenarbeit mit dem Utah Geological Survey und dem Colorado Geological Survey im Rahmen des vom Energieministerium finanzierten CORE-CM-Projekts durchgeführt. Die neuen Erkenntnisse bilden die Grundlage für einen Antrag auf zusätzliche Bundesmittel in Höhe von 9,4 Millionen Dollar zur Fortsetzung der Forschungsarbeiten.
Suche nach alternativen Quellen
„Wenn wir von ‚kritischen Mineralien‘ sprechen, dann hängt ein Großteil der Kritikalität mit der Versorgungskette und der Verarbeitung zusammen“, sagte Michael Free, Professor für Metallurgietechnik und leitender Forscher des DOE-Zuschusses. „Bei diesem Projekt geht es darum, einige alternative, unkonventionelle heimische Quellen für diese Materialien untersucht.“
Die von der Europäischen Union geförderte Studie wurde letzten Monat in der Fachzeitschrift Frontiers in Earth Science veröffentlicht. Zum Team gehörten die Doktoranden Haley Coe, die Hauptautorin der Studie, und Diego Fernandez, Forschungsprofessor und Leiter des Labors, in dem die Proben untersucht wurden.
„Das Ziel dieses ersten Projekts war es, zusätzliche Daten zu sammeln, um zu verstehen, ob es sich lohnt, dieses Projekt im Westen weiterzuverfolgen “, sagte Michael Vanden Berg, Mitautor der Studie und Leiter des Energie- und Mineralienprogramms beim Utah Geological Survey. „Gibt es eine Anreicherung von Seltenerdelementen in diesen Gesteinen, die ein Nebenprodukt oder einen Mehrwert für die Kohleindustrie darstellen könnte?“
Könnte es da ein Potenzial geben?
„Die Kohle selbst ist nicht mit Seltenerdmetallen angereichert“, sagt Vanden Berg. „Es wird kein Nebenprodukt des Kohleabbaus geben, aber könnte ein Unternehmen, dass das Kohleflöz abbaut, gleichzeitig ein paar Meter des Bodens mitnehmen? Könnte es ein paar Meter von der Oberfläche abbauen? Könnte es da ein Potenzial geben? In diese Richtung wiesen uns die Daten.“
Um Proben zu sammeln, arbeitete das Team direkt mit den Minenbetreibern zusammen und untersuchte Kohleflöze und Abraumhalden. In einigen Fällen analysierten sie Bohrkerne, sowohl archivierte als auch kürzlich in den Minen gebohrte. Das Team fuhr in Bergwerke in Utah ein, um Gesteinsproben von den unterirdischen Rampen zu entnehmen, die die Kohleflöze miteinander verbinden.
Die Studie umfasste das Kohleabbaugebiet, das sich vom Wasatch Plateau in Utah über die Book Cliffs bis tief nach Colorado erstreckt. Die Forscher analysierten 3.500 Proben aus zehn Bergwerken, vier Abraumhalden, sieben stratigraphisch vollständigen Bohrkernen und sogar einigen Aschenhalden in der Nähe von Kraftwerken. Dabei untersuchte die Studie aktive, kürzlich stillgelegte und historische Bergwerke.
