Der Tiefseebergbau für kritische Metalle wie Nickel, Kupfer und Kobalt gewinnt an Bedeutung, da die Nachfrage aus den Bereichen Elektrofahrzeuge und erneuerbare Energien steigt. Traditionelle Extraktionsmethoden bedrohen jedoch empfindliche Tiefseeökosysteme und lösen eine Debatte darüber aus, ob die Umweltkosten die Vorteile überwiegen. Eine neue Studie schlägt eine mögliche Lösung vor: die Verwendung von Wasserstoff zur Gewinnung von Metallen aus polymetallischen Knollen, wodurch der Tiefseebergbau möglicherweise nachhaltiger wird als herkömmliche landgestützte Betriebe.
Das Problem mit aktuellen Methoden
Polymetallische Knötchen, die auf dem Meeresboden reichlich vorhanden sind, enthalten wertvolle Metalle, die für Batterien und Leitungen unerlässlich sind. Die Gewinnung dieser Ressourcen umfasst typischerweise kohlenstoffreiche Prozesse wie die Verbrennung von Koks und Methan, die erhebliche Emissionen erzeugen. Beispielsweise schätzt The Metals Company, ein führendes Tiefseebergbauunternehmen, dass seine derzeitigen Methoden 4,9 Kilogramm CO₂ pro Kilogramm gefördertem Metall produzieren. Damit ist der Tiefseebergbau nur unwesentlich besser als der Landbergbau, bei dem Regenwälder zerstört und Flüsse mit Schwefelsäure verschmutzt werden können.
Eine wasserstoffbasierte Alternative
Forscher am Max-Planck-Institut für nachhaltige Materialien schlagen eine Methode vor, die herkömmliche Prozesse mit hoher Hitze umgeht. Anstelle von Öfen werden die Knollen zu Pellets gemahlen und zusammen mit Wasserstoff und Argongas direkt in einen Lichtbogenofen eingespeist. Hochenergetische Elektronen erzeugen ein über 1700 °C heißes Plasma, das mit den Knötchen reagiert, Oxide ablöst und reines Metall zurücklässt. Die einzigen Nebenprodukte sind Wasser, Manganoxid und Manganligate, die für Batterien und die Stahlproduktion wiederverwendet werden können.
Wenn der Wasserstoff aus erneuerbarer Energie stammt (sog. „grüner Wasserstoff“) und der Ofen mit sauberem Strom betrieben wird, könnte der Prozess nahezu keine CO₂-Emissionen erreichen. Dies steht in krassem Gegensatz zur konventionellen Verhüttung, die stark auf fossile Brennstoffe angewiesen ist.
Die Debatte um Nachhaltigkeit
Obwohl diese wasserstoffbasierte Extraktionsmethode den CO2-Fußabdruck erheblich reduzieren könnte, bleiben einige Experten skeptisch. Mario Schmidt von der Hochschule Pforzheim argumentiert, dass der Landbergbau auch grünen Wasserstoff und erneuerbare Energiequellen nutzen könne, was etwaige Vorteile des Tiefseebergbaus zunichte mache. Noch wichtiger ist, dass Schmidt betont, dass das Hauptproblem des Tiefseebergbaus nicht die Kohlenstoffemissionen sind, sondern der irreversible Schaden, den er für einzigartige Tiefseeökosysteme verursacht.
Wirtschaftlichkeit und Zukunftsforschung
Trotz dieser Bedenken könnte das neue Extraktionsverfahren den Tiefseebergbau wirtschaftlicher machen und möglicherweise die Tür für weitere Entwicklungen öffnen. David Dye vom Imperial College London schlägt vor, dass durch die Bewältigung der Herausforderungen der nachgelagerten Gewinnung die Geschäfts- und Umweltaspekte des Tiefseebergbaus überzeugender werden könnten.
Forscher betonen die Notwendigkeit gründlicher Umweltverträglichkeitsprüfungen vor einer breiten Umsetzung. Die Studie plädiert nicht für den Tiefseebergbau, sondern zielt darauf ab, einen saubereren Prozess zu entwickeln, falls dies irgendwann notwendig werden sollte.
Letztendlich bietet die Wasserstoffgewinnungsmethode zwar einen potenziell umweltfreundlicheren Ansatz, die Debatte über die allgemeine Nachhaltigkeit des Tiefseebergbaus bleibt jedoch offen und hängt sowohl von technologischen Fortschritten als auch von der Erhaltung gefährdeter Meeresumwelt ab.
