Rohstoffe- Graphit und Graphene

Neues Zeitalter mit Graphit

 

Die Anwendungsgebiete von Graphene gestalten sich enorm vielfältig. Einige Branchen wie die Atomenergie und Ölproduktion werden davon besonders profitieren. Die Graphit-Konzerne sind daher mehr als nur einen kurzen Blick wert.

 

In den vergangenen Tagen schlugen Untersuchungen der Rice Universität zu dem Kohlenstoff-Ableger Graphene hohe Wellen. Die Wissenschaftler in der nach William Marsh Rice benannten und aus dessen Vermögen gegründeten Institution in Texas konnten nachweisen, dass in Wasser schwimmende Graphene-Plättchen Verunreinigungen aufnehmen können.

 

Die Graphene-Plättchen könnten dazu genutzt werden, radioaktive Teilchen aus Wasser aufzunehmen und als Feststoff dann aus dem Wasser zu eliminieren. Herausgefunden haben dies Wissenschaftler der Rice Universität gemeinsam mit Forschern der Lomonosov Universität in Moskau.

 

Kann dieses Phänomen zur großen wirtschaftlichen Reife gebracht werden, hätte dies bisher unglaubliche Auswirkungen. Zum einen könnten nach Atomunfällen verunreinigte Böden und Wasser von den strahlenden Teilchen gereinigt werden. Auch Abfallprodukte müssten nicht mehr im Ganzen entsorgt werden, sondern könnten vorher vergleichsweise einfach gereinigt werden.

 

Die Anwendungsgebiete sind riesig. So könnte auch bei den sogenannten In-Situ-Verfahren des Bergbaus das verwendete Wasser durch mögliche Graphene-Anlagen entgiftet werden. Bei In-Situ-Verfahren wird im Gestein der jeweils begehrte Rohstoff durch Einbringen von Wasser gelöst und ausgeschwemmt. Das gibt es nicht nur bei Uran, sondern unter anderem auch bei der Kupferproduktion und bei der Förderung von Potasche. Leider sind in der Regel im Gestein oft auch radioaktive Partikel vorhanden. Diese könnten kostengünstig herausgefiltert werden.

 

Auch bei der Produktion von Seltenen Erden sind radioaktive Bestandteile problematisch. Kann hier eine Graphene-Lösung gefunden werden, dürften weltweit deutlich mehr Seltene Erden-Minen und Verarbeitungsanlagen erlaubt werden. Das chinesische Fast-Monopol in diesem Sektor wäre dann tatsächlich zu Ende.

 

Eines der größten Anwendungsgebiete könnte zudem das hydraulische Aufbrechen von Gesteinsformationen zur Produktion von Öl und Gas aus Schiefergestein sein. Dieses Fracking verbraucht enorm viel Wasser, das mit Sand und Chemikalien angereichert wird. Kommt ein Teil des Wassers wieder an die Oberfläche, wird es aufgefangen und derzeit noch teuer entsorgt. Es gibt zwar auch schon Reinigungsverfahren, um die Chemikalien und Ölpartikel, sowie andere ausgewaschene Elemente zu entfernen, doch sind diese derzeit noch sehr teuer. Das Graphene-Verfahren könnte dies ändern. Möglicherweise wäre dies ein Teilchen, um Fracking auch in Europa von der Gesellschaft anerkannter zu machen.

 

Der Rohstoff, der für Graphene gebraucht wird, ist simpler Kohlenstoff. Na ja, ganz so simpel ist es nicht. Immerhin konnte Graphene erst vor wenigen Jahren als Rohstoff dargestellt werden. Dafür bekammen die Wissenschaftler sogar einen Nobelpreis.

 

Graphene ist Graphit in nur 1 Atom dicken Lagen. Dadurch ist die Oberfläche von nur einigen Gramm extrem groß. Es kann daher auch in geringer Konzentration viel aufnehmen, oder was bisher bereits bekannt ist, extrem gut Strom und Wärme leiten beziehungsweise Wärme abschirmen, je nach Einsatz. Bereits heute wird Graphene auch als Überzug genutzt, da es extrem hart ist und dabei auch noch biegsam.

 

Der Rohstoff Graphit wird zwar in vielen Gegenden der Erde gefunden, jedoch gibt es die nötige Qualität nicht überall. Damit qualitativ sehr gutes Graphit in Plättchen-Form entstehen konnte, mussten die Erdbewegungen große Hitze und großen Druck entwickeln. Dies war vor Millionen von Jahren zum Beispiel in Quebec, Kanada, und Madagaskar der Fall. Auch in Bayern, nahe Passau wurde vor kurzem wieder eine Graphit-Mine eröffnet, die lange geschlossen war und gute Graphitqualität bietet.