Phytomining

Pflanzen können Metallionen im Boden über ihre Wurzeln aufnehmen und speichern. Beim Phytomining wird diese Fähigkeit genutzt, um Metalle wie Seltene Erden zu gewinnen. Die von den Pflanzen aufgenommenen Metalle werden dann durch Verbrennung der Pflanzen aus den Verbrennungsrückständen gewonnen. Dieses Verfahren ist bislang noch nicht rentabel, wird aber in einigen Fällen schon als Nebenprozess genutzt, um bei der Sanierung von Böden durch Phytosanierung (Phytoremediation) die Kosten zu senken.

Gerade für Metalle wie die Seltenen Erden, die für Schlüsseltechnologien wie die Herstellung von Dauermagneten für Elektromotoren und Generatoren von Windkraftanlagen dringend benötigt werden, gibt es bislang nur lokal begrenzte Vorkommen in wenigen Ländern. Mit dem Phytomining könnten solche Metalle auch dort noch gewonnen werden, wo sich ein klassischer Abbau kommerziell nicht lohnt. Zudem vermeidet das Phytomining die oftmals gravierenden Umweltbelastungen durch herkömmliche Abbautechniken im Berg- und Tagebau.

Bekannt sind mehr als 700 Pflanzenarten, die besonders gut Metallionen aufnehmen und in ihrem Gewebe anreichern und speichern (Hyperakkumulatorpflanzen). Sie gehören vorwiegend der Familie der Kreuzblütler (Brassicaceae) und der tropischen Familie der Phyllanthaceae an.

Doch für ein effizientes Phytomining ist das Wachstum und die Biomassebildung dieser Pflanzen meist nicht ausreichend. Mit Methoden wie der Genomeditierung oder klassischen gentechnischen Verfahren wird daher daran gearbeitet, besonders schnell wachsende Pflanzen wie Pappeln zu Hyperakkumulatorpflanzen zu modifizieren. Diese Pflanzen würden dann z. B. höhere Mengen an Metalltransportern und Metall-bindende-Proteine enthalten, die für die Aufnahme und Speicherung von Metallionen benötigt werden.