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Forschung: Zukunft der Lithiumbatterie
Supervulkane als Lithium-Lieferanten

Handys, Laptops, Tablets oder elektrische Autos – ohne Lithiumbatterie sind alltägliche Gebrauchsgegenstände kaum denkbar. Die Nachfrage nach dem Leichtmetall steigt und muss befriedigt werden.

Caldera des Yellowstone-Vulkans (Bild: forcdan/stock.adobe.com)

Umweltschutz in den USA ohne Donald Trump

US-Forscher der Stanford Universität vermuten in den Kraterseen erloschener Supervulkane große Lithium-Vorkommen. Sollte sich diese Annahme bewahrheiten, wären die USA unabhängig von Importen aus Chile und Australien.

Der Bedarf an Lithium steigt, auch wenn US-Präsident Donald Trump nicht viel von Umweltschutz und Elektromobilität hält. „Wir müssen Elektrofahrzeuge einsetzen und große Batteriespeicher bauen, um unseren CO2-Fussabdruck zu verbessern“, zeigt sich hingegen Stanford-Geowissenschaftlerin Gail Mahood von ihrer Arbeit überzeugt.

10.000-fache Menge Magma

Supervulkane sind die größten bekannten Vulkane, die aufgrund ihrer Größe keine Kegel aufbauen, sondern riesige Einbruchskessel (Calderen) im Boden hinterlassen. Sie produzieren bis zu 10.000-mal mehr Magma, als beispielsweise kleine Vulkane auf Hawaii oder in Island. Der letzte Ausbruch eines Supervulkans liegt etwa 26.500 Jahre zurück und fand auf dem Gebiet des Lake Taupo in Neuseeland statt.

In den USA gibt es viele inaktive Supervulkane, die riesige Kraterseen hinterließen. Durch weitere Ausbrüche oder Magma erhitzte sich das Wasser in den entstandenen Seen. Man hatte einen so genannten Teebeutel-Effekt, erklärt Mahood. Das heiße Wasser löste die Stoffe aus dem Sediment. So spülten über die Jahrtausende Regen und heiße Quellen Lithium aus den Ablagerungen heraus, das sich auf dem Grund der Seen in einer Lehmschicht sammelte.

Gute Bedingungen zur Selbstversorgung mit Energie

Die Forscher analysierten kaltes Magma, indem sie es aufschnitten, und stellten eine hohe Konzentration an Lithium fest. Das Lithium-Vorkommen im Hectorite liegt um ein Vielfaches über dem Lithiumgehalt in normalen Steinen. Durch die Ansammlung in einer Lehmschicht bilden die Supervulkane beste Voraussetzungen, um das silberne Metall einzufangen und zu konzentrieren.

Die Wissenschaftler erforschen nun, welche Bedingungen herrschen mussten, damit Vulkane möglichst viel Lithium an die Erdoberfläche schleuderten. Die Exploration von Lagerstätten und Rohstoffvorkommen soll damit erleichtert werden. Ziel der Forschungen ist die mögliche Selbstversorgung der USA mit dem Leichtmetall. „Wir hatten einen Goldrausch, aber wir hatten noch nie einen Lithiumrausch“, sagt Thomas Benson aus Mahoods Forschungsteam.

Vor allem die endliche Zukunft des Verbrennungsmotors spornt die US-Forscher an. Doch ob die Lithium-Batterie eine langfristige Zukunft hat, bleibt abzuwarten. An der Universität Houston in Texas (USA) wird mit Hochdruck an der Weiterentwicklung der Magnesium-Batterie geforscht – mit Erfolg (ep berichtete).

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