Danske forskere vil udvinde metaller med elektromigration
Stort set alle metaller udvindes fra jorden ved fysisk at fjerne dem fra undergrunden. Det indebærer, at store mængder jord og sten skal udgraves, transporteres og bortskaffes.
Processen resulterer i dannelsen af enorme mængder fast affald, den største menneskeskabte affaldsform overhovedet, der anslås at være flere gange større end den naturlige flodtransport af sediment til havene.
Minedrift og metalindvinding er samtidig meget energiintensiv, og minesektoren er således blandt de største bidragydere til klimaforandringerne.
Samtidig spiller kobber en afgørende rolle i omstillingen til grøn energi, og det forventes, at efterspørgslen vil stige med 275-350 procent inden 2050. Det falder sammen med et fald i fund af let tilgængelig kobbermalm.
Der er derfor behov for smarte alternative tilgange til en mere bæredygtig udnyttelse af kendte, men i øjeblikket ikke-bæredygtige metalaflejringer.
En forskergruppe fra DTU har sammen med deres samarbejdspartnere på blandt andet University of Western Australia og University of Exeter nu vist, at in situ underjordisk brug af elektriske felter kan blive en af de fremtidige løsninger på at udvinde kobber og mange andre metaller på en mere bæredygtig måde.
Hvordan virker det?
Forskerne har udviklet en metode, hvor der installeres elektroder med modsat polaritet i den malm, der normalt bliver udgravet. Den nye metode anvender elektriske strømme, der kan inducere transport af elektrisk ladede metaller såsom kobber gennem sten ved en proces kaldet elektromigration. Kobberet kan derefter udvindes ved den katodiske (negativt ladede) ende af opsætningen.
Forskerne har testet ideen i laboratoriet og gennem computermodeller. Efter vellykket udvinding af kobber fra nogle meget kompakte stenprøver er de overbeviste om, at ideen også vil fungere uden for laboratoriet.
- Vi tror, at vores resultater kan føre til en grøn omstilling til en mere bæredygtig minedrift, der reducerer de landskabsforstyrrelser, som sker i øjeblikket, siger Massimo Rolle lektor ved DTU Miljø.
- Derudover kan den metode, der er udviklet i projektet, også anvendes til andre underjordiske opgaver, for eksempel rensning af forurenet jord og grundvand i porøse medier med lav permeabilitet som ler og lerjord. Det er meget relevant i eksempelvis Danmark, siger han.
Resultaterne er beskrevet i en videnskabelig artikel offentliggjort i Science Advances.
