US-amerikanischer Versuch mit gentechnisch veränderten Bakterien erzielt Nickel-Kobalt-Laugung und Bildung von Magnesiumoxalat
2026-08-20 15:33
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Am 5. August veröffentlichte das Team der Cornell University in den USA eine Studie über die Behandlung von Olivin und Enstatit mit gentechnisch verändertem Gluconobacter oxydans in „Scientific Reports". Unter Laborbedingungen bei 30 Grad Celsius, 5 % Feststoffkonzentration und einer Versuchsdauer von 15 Tagen laugte dieser Stamm bis zu 75 % des Magnesiums aus dem Ausgangsolivin aus, brachte gleichzeitig Nickel und Kobalt aus dem Mineral in die Laugungslösung und förderte die Bildung von Magnesiumoxalat.

Die Forscher verglichen die Behandlung mit direktem Kontakt zwischen den gentechnisch veränderten Bakterien und dem Mineral mit einer Behandlung unter Verwendung einer von den Bakterienzellen befreiten biogenen Laugungslösung. Die Ergebnisse zeigten, dass die Laugung von Magnesium und Nickel bei direktem Kontakt der Bakterien mit dem Mineral effektiver war. Die gentechnisch veränderten Bakterien förderten die Oxidation von zweiwertigem Eisen im Mineral und produzierten kontinuierlich organische Säuren, wodurch die Laugungsreaktion über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten wurde; die besser abschneidende Olivin-Versuchsgruppe erzielte durchschnittlich über 9500 ppm Magnesium und 80 ppm Nickel.

Magnesiumoxalat begann sich ab dem 10. Versuchstag zu bilden; bis zum 15. Tag erreichte der Anteil von Magnesiumoxalat im festen Rückstand der mit gentechnisch veränderten Bakterien behandelten Olivin-Gruppe 32 %. Berechnet man die chemische Zusammensetzung, so kann jedes Magnesiumatom bei der Bildung von Magnesiumoxalat zwei Kohlenstoffatome binden, was einer theoretischen Kohlenstoffspeicherkapazität entspricht, die doppelt so hoch ist wie die von Magnesit. Allerdings wurden innerhalb von 15 Tagen nur etwa 11 % des ausgelaugten Magnesiums in Magnesiumoxalat umgewandelt, und die auf der Mineraloberfläche gebildeten Überzüge aus amorphem Siliziumdioxid und Magnesiumoxalat könnten die anschließende Laugung behindern.

Diese Technologie befindet sich derzeit noch im Stadium von Laborkolbenversuchen. In den nächsten Schritten will das Forschungsteam den Umwandlungsanteil von Magnesium zu Magnesiumoxalat erhöhen, kostengünstigere Nährstoffe für die Bakterienkultivierung finden und die langfristige Stabilität von Magnesiumoxalat verifizieren. Ultramafische Bergbautailings wurden als potenzielles Anwendungsgebiet genannt, befinden sich jedoch noch nicht in der Pilotphase mit Tailings oder in der industriellen Validierung.

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