Ein europäisches Projekt arbeitet daran, weniger Energie, weniger Abfall und weniger CO2-Emissionen zu produzieren.
Das europäische Projekt X-Mine arbeitet daran, Gesteinszusammensetzungen mit Röntgenstrahlen und 3D-Modellierung zu analysieren. Dank Technologien der neuen Generation wird die Minenforschung schneller und umweltfreundlicher.
"Bergbau ist langwierig und erfordert teure Verfahren", erklärt euronews-Reporter Claudio Rosmino. _"Um zum Beispiel die Zusammensetzung eines solchen Gesteins zu analysieren, braucht man mehrere Wochen. Die Entwicklung eines Verfahrens, das Röntgen mit 3D-Modellierung kombiniert, könnte den Zeitaufwand und die Kosten der Mineralanalyse revolutionieren."
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Schatzsuche nach Rohstoffen
Bergbauprodukte stecken in fast allen Gegenständen unseres Alltags. Die Suche nach diesen Rohstoffen tief in der Erde ist eine Art Schatzsuche, denn nur etwa eine von 1000 Minenerkundungen liefert ein positives Ergebnis.
Die EU ist für einen großen Teil ihres Mineralien- und Metallbedarfs auf Importe angewiesen. China ist Hauptlieferant kritischer Rohstoffe mit 70 Prozent des weltweiten Angebots und 62 Prozent des Angebots in der EU. Die nachhaltige Versorgung mit Rohstoffen ist eine große europäische Herausforderung, insbesondere für Metalle und Mineralien. In diesem Bereich ging der Anteil der EU an der Weltproduktion von 50 Prozent im Jahr 1850 auf 5 Prozent im Jahr 2009 zurück.
Ein europäisches Forschungsprojekt arbeitet an einem Instrument der neuen Generation, das die Kosten und den Zeitaufwand für die Gesteinsanalyse reduzieren soll. Für Minengeologen ist das in Bezug auf die Genauigkeit und die Zeit, bis ein Ergebnis vorliegt, eine revolutionäre Veränderung.
Projektkonsortium aus neun Ländern
Das Projekt testet die Technologien mit verschiedenen Materialien in bestehenden Minenbetrieben. Das Projektkonsortium umfasst 15 Organisationen aus 9 Ländern (Finnland, Schweden, Polen, Tschechische Republik, Rumänien, Bulgarien, Griechenland, Zypern und Australien), beteiligt sind öffentliche und private Wissenschafts- und Forschungseinrichtungen sowie Industrieunternehmen.
"Für den Geologen ist das Auge natürlich das wichtigste Werkzeug", erklärt der Geologe Stefan Sädbom, Bergskraft Bergslagen AB. "Aber es gibt auch Merkmale, die ich nicht sehen kann, da ist Technik natürlich fantastisch dafür: Ich kann das Innere des Gesteins sehen und ich kann sehen, was ich mit bloßem Auge nicht erkennen kann."
Um das Potenzial einer Mine zu bewerten und den Aushub zu steuern, müssen viele Bohrkerne von Speziallaboren analysiert werden. Das dauert mehrere Wochen. Der "Mineraliendetektor" hingegen kann die Zusammensetzung der Gesteinsproben in kurzer Zeit vor Ort an der Abbaustätte nachweisen.
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"Wir analysieren die Bohrkerne mit medizinischen Technologien"_, erklärt Mikael Bergqvist, Forschungs- und Entwicklungsmanager bei Orexplore. "Wir verwenden einen CT-Scan in Kombination mit anderen Röntgeninformationen, um möglichst viele Informationen aus diesen Bohrkernen herauszuholen.
Auf diese Weise können Geologen die Mineralien besser bewerten und damit auch die Minenerkundungen besser steuern.
"Alle Minen haben einzigartige Eigenschaften in Bezug auf die geochemische Beschaffenheit der Gesteine", so der Geologe Stefan Luth, Geological Survey of Sweden. _"Eine 3D-Modellierung einer Abbaustätte ist vergleichbar mit einem Gebäude, das auf dem Kopf steht - wie das Empire State Building unter Tage. Und man zeichnet jeden Raum in diesem Gebäude und zeigt auf, was es dort gibt an Metallen, Strukturen, wie sie verbunden sind - genau das macht X-Mine."
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Nachhaltiger Bergbau ist das Ziel
Ein wichtiges Projektziel ist, die Umweltauswirkungen des Bergbaus zu begrenzen. Die Echtzeitanalyse von Gesteinsproben reduziert den Bedarf an erweiterten Erkundungen und Sprengungen, was fast ein Viertel weniger Energieverbrauch und CO2-Emissionen bedeutet.
"Wir brauchen einen nachhaltigen Bergbau, einen geringeren Energieverbrauch, weniger Abfall und weniger CO2-Emissionen", meint Janne Paaso, X-Mine-Projektkkordinator. "Wir entwickeln die Technologie, um diese Ziele zu erreichen."
Schnellere und bessere Gesteinsauswertung
Wendet man die neue Technologie in einer Sortieranlage für Mineralien an, ermöglicht das eine Echtzeitauswahl des aus dem Bergwerk kommenden Materials. Optische- und Röntgensensoren über dem Förderband analysieren und sortieren die Gesteinsbrocken in Echtzeit nach ihrer Zusammensetzung. Die Maschine, die in Polen getestet wird, kann Tonnen an Material pro Stunde verarbeiten.
"Das Computersystem liefert die Informationen für die Pneumatikventile, welche Gesteinsbrocken zu welchem Zeitpunkt ausgeschleust werden müssen", erklärt Jacek Kolacz, Geschäftsführer COMEX GROUP. _"Die physikalische Trennung erfolgt durch diese Pneumatikventile. Sie sind am Ende des Förderbands installiert, wo die Gesteinsbrocken im freien Fall vom Band fallen. Diejenigen, die wir nicht wollen, werden durch einen kurzen pneumatischen Impuls abgelenkt und fallen auf ein anderes Band."
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Die X-Mine-Maschine ist bereits für Bergwerke erhältlich, die nach Basismetallen schürfen. Eine aktualisierte Version, mit der Edelmetalle wie Gold nachgewiesen werden können, soll ab 2020 erhältlich sein. Die Echtzeit-Sortiermaschine soll bis 2021 auf den Markt kommen.