Mit dem Schutt aus dem Bergbau oder der Steingewinnung der weltweiten Sandknappheit entgegenwirken

In den letzten zwei Jahrzehnten hat sich die Nachfrage nach Sand vor allem aufgrund der Verstädterung und des Bevölkerungswachstums verdreifacht. Quelle: UNIGE / UQ

Forscher aus der Schweiz und Australien haben eine Studie über „Erzsand“ veröffentlicht

Sand ist nach Wasser die am meisten genutzte natürliche Ressource auf unserem Planeten. Eine neue Studie von Forschern der Universität Genf (UNIGE) und des Sustainable Minerals Institute (SMI) der Universität Queensland zeigt, dass durch eine schrittweise Veränderung der Gewinnungn und Verarbeitung von Mineralien eine nachhaltige Sandquelle geschaffen werden könnte.

Beton, Asphalt, Glas, Elektronikchips: Sand hat viele Anwendungsmöglichkeiten. Dieses aus kleinen Mineralpartikeln bestehende körnige Material stammt aus sensiblen Umgebungen wie Meeren, Stränden, Seen und Flüssen oder aus statischen Umgebungen an Land wie alten Flussablagerungen und Steinbrüchen. Schätzungen zufolge werden jedes Jahr 50 Milliarden Tonnen Sand verbraucht. In den letzten zwei Jahrzehnten hat sich die Nachfrage vor allem aufgrund der Verstädterung und des Bevölkerungswachstums verdreifacht, ein Trend, der sich voraussichtlich fortsetzen wird.

Forscher der Universität Genf (UNIGE) und des Sustainable Minerals Institute an der University of Queensland (UQ), Australien, haben das Potenzial einer Alternative zu natürlich vorkommendem Sand erforscht. Dieses Material, das in einem kürzlich von den beiden Universitäten veröffentlichten Bericht vorgestellt wird, fällt im Bergbau an und wird von den Forschern als „Erzsand“ bezeichnet.

Im Rahmen einer 12-monatigen Studie wurden Proben von Bergbauabfall aus der Erzgewinnung genommen und untersucht. Beteiligt war der Konzern Vale S.A. in Brasilien. Nach einer Analyse der chemischen Eigenschaften und einigen Veredelungsvorgängen konnten die Forscher nachweisen, dass ein Teil des Materialstroms, der sonst als Bergbaurückstände enden würde, als Ersatz für Bau- und Industriesand verwendet werden könnte, ähnlich wie recycelter Beton und wie Stahlschlacke.

„Durch die Kartierung der weltweiten Bergbaustandorte und die Modellierung des globalen Sandverbrauchs haben wir herausgefunden, dass fast ein Drittel der Bergbaustandorte in einem Umkreis von 50 km zumindest einen Teil des Bedarfs an Erzsand decken könnte. Dies würde auch dazu beitragen, das Volumen des anfallenden Abraums an jedem Standort um mindestens 10 % zu verringern. Gleichzeitig könnte fast die Hälfte des weltweiten Sandmarktes (nach Volumen) lokale Quellen für Erzsand haben. In China könnte Erzsand beispielsweise potenziell 1 Milliarde Tonnen des Sandbedarfs decken“, erklärt Professor Daniel Franks, Leiter des SMI-Programms für Entwicklungsmineralien der Universität Queensland.

Darüber hinaus zeigt die Ökobilanz von Erzsand auf der Grundlage des Vale-Falles, dass die Substitution von natürlichem Sand durch Erzsand potenziell zu einer Nettoverringerung der Kohlenstoffemissionen bei der Sandproduktion führen könnte.

Die Kohlenstoffemissionen beim Transport sind jedoch ein wichtiger Aspekt, der dabei zu betrachten ist.

„Die Co-Produktion von Erzsand wäre für Bergbauunternehmen von großem Vorteil: Sie reduziert die großen Abraumhalden, die den Betrieb des Bergbaus behindern, und kann gleichzeitig zusätzliche Einnahmen bringen. Erz-Sand ist ein Schritt in Richtung einer ‘no tailings mine’, erklärt Pascal Peduzzi von der Universität Genf. „Entwicklungsländer haben weniger Möglichkeiten, recycelte Zuschlagstoffe zu verwenden, da ihre Infrastruktur noch nicht so lange besteht. Viele von ihnen verfügen jedoch über Bergbaubetriebe, die Erzsand als Nebenprodukt erzeugen können.“

Einige der nächsten Schritte in der Forschung ist die Zusammenarbeit mit Akteuren des Zuschlagstoffmarktes, um die einfache Verwendung, die Leistung und den Beschaffungsprozess dieses Ersatzmaterials zu demonstrieren.

Ore-sand: A potential new solution to the mine tailings and global sand sustainability crises
https://doi.org/10.14264/503a3fd

Source: University of Geneva (UNIGE)

(07.06.2022)