Bakterien statt Schmelzöfen: Arizona will die Kupferversorgung der USA revolutionieren
In der Wüste östlich von Tucson entsteht die erste neue Kupferproduktion der USA seit mehr als einem Jahrzehnt. Die Johnson Camp Mine von Gunnison Copper CA4028801088 A40TP4 nimmt ihren Betrieb wieder auf, nachdem sie 2010 stillgelegt wurde. Damals waren die Erze zu schwach, um sie gewinnbringend zu verarbeiten. Nun macht eine Partnerschaft mit Rio Tinto GB0007188757 852147 die Wiederaufnahme möglich. Das australisch-britische Bergbauunternehmen setzt seine Nuton-Technologie ein, bei der Mikroorganismen Kupfer aus minderwertigen Erzen lösen.
Die Anlage verkauft seit September Kathoden aus konventionell ausgelaugten Oxiderzen. Die erste Charge Kupfer, die mithilfe der Nuton-Bakterien aus Sulfiderzen gewonnen wurde, ist mittlerweile eingetroffen. Bei voller Auslastung soll Johnson Camp jährlich rund 11.340 Tonnen Kathoden produzieren.
Fortschritte in der Technologie treffen auf wachsende Nachfrage
Mehrere Faktoren begünstigen die Wiederbelebung alter Minen in Arizona. Die Kupferpreise haben in diesem Jahr Rekordstände erreicht und dürften weiter steigen. Elektrofahrzeuge, erneuerbare Energien und Rechenzentren treiben die Nachfrage. Branchenvertreter rechnen damit, dass der Kupferverbrauch in den nächsten 25 Jahren die gesamte bisherige Menge übersteigen könnte, die die Menschheit je genutzt hat.
Die US-Regierung stuft Kupfer mittlerweile als kritisches Mineral für die nationale Sicherheit ein. Präsident Trump hat Zölle von 50 Prozent auf halbfertige Produkte wie Draht und Rohre verhängt. Weitere Abgaben auf weniger verarbeitetes Kupfer werden diskutiert. Das würde US-Kathoden aufwerten. Rund die Hälfte des amerikanischen Gesamtverbrauchs wird derzeit importiert, weil die heimische Produktion nicht ausreicht, wie das Wall Street Journal berichtet. Ein Engpass sind die Schmelzkapazitäten. Ein großer Teil des in den USA abgebauten Erzes wird ins Ausland verschickt und in verarbeiteter Form zurückgeholt.
Craig Hallworth, Finanzchef von Gunnison, sagte dem Wall Street Journal: "Das könnte einen großen Beitrag leisten, um dieses Problem zu beheben." Die Heap-Leaching-Verfahren umgehen teure und energieintensive Konzentratoren, Schmelzer und Raffinerien. Mehrere Projekte in Arizona setzen auf diese Methode, um direkt verwendbare Kathoden herzustellen.
Arizona dominiert die US-Kupferproduktion seit über einem Jahrhundert
Wenige Bundesstaaten beherrschen die heimische Förderung eines Rohstoffs so sehr wie Arizona das Kupfer. Im vergangenen Jahr stammten etwa 70 Prozent der US-Produktion aus dem Wüstenstaat. Indianer bauten dort bereits seit Jahrtausenden Kupfer ab, bevor Goldsucher im 19. Jahrhundert eintrafen. Als Arizona 1912 Bundesstaat wurde, war der Bergbau die häufigste Beschäftigung. Ein Kupferstern prangt seitdem in der Mitte der Staatsflagge.
Die neuen Projekte konzentrieren sich auf historische Abbaugebiete wie den Copper Corridor südöstlich von Phoenix. Dort erwartet Taseko Mines Anfang nächsten Jahres die erste Produktion in seinem Florence-Projekt. Statt Erz auszuheben und mit Säure auszulaugen, pumpt Taseko nach dem Vorbild von Uranminern Säure in Bohrlöcher, um das Kupfer unter der Oberfläche zu lösen. Bei voller Leistung soll Florence jährlich rund 38.560 Tonnen Kathoden liefern.
Die Idee für diese sogenannten In-situ-Gewinnungsmethoden gibt es seit etwa 30 Jahren, wie Taseko-Chef Stuart McDonald erläutert. Ein Ölbohrer stieß in den 1970er Jahren auf das feuchte, bröckelige Erz in Florence. McDonald sagt: "Es hat viel Ausdauer für die Genehmigungen gebraucht. Und auch für die Testarbeiten."
Jahrzehntelange Entwicklung bis zur Marktreife
Dass zwischen Entdeckung und Produktion Jahrzehnte vergehen, ist keine Seltenheit. Das Resolution Copper-Projekt von Rio Tinto und BHP Group hat vor mehr als zehn Jahren Bundesgenehmigungen beantragt, um eine der weltweit größten unerschlossenen Kupferlagerstätten in den Bergen östlich von Phoenix abzubauen. Seitdem steckt es in rechtlichen Auseinandersetzungen fest.
Rio-Manager hatten das im Kopf, als sie nach einem sofort nutzbaren Standort für Nuton suchten. Die Technologie wurde jahrzehntelang im Labor entwickelt und an einer 70.000-Tonnen-Testcharge in der riesigen Kupfermine des Konzerns nahe Salt Lake City erprobt. Nun soll sie beweisen, dass sie im großen Maßstab funktioniert und überall in Amerika eingesetzt werden kann, um minderwertige Sulfiderze aus alten Minen zu erschließen.
Adam Burley, Chef von Nuton, erklärt: "Von allem Kupfer, das weltweit im Boden steckt, bestehen 70 Prozent der Ressourcen aus primären Sulfiden. Diese Mineralogie wollen wir erschließen. Das Ausmaß dieses Gewinns ist enorm." Der Name Nuton spiele sowohl auf Isaac Newton als Alchemisten an als auch auf die Suche nach einer neuen Tonne Kupfer, die über Geschäfte oder Entdeckungen schwer zu finden geworden sei.
Clayton Walker, zuständig für Wachstum und Entwicklung von Rios Kupfergeschäft in Amerika, sagt: "Wir brauchten ein anderes Modell, weil das, was wir jahrelang versucht hatten, nicht die gewünschten Ergebnisse lieferte."
Sensoren überwachen die bakterielle Kupfergewinnung rund um die Uhr
Johnson Camp verfügte über die richtige Gesteinsart, eine Heap-Leach-Fläche und eine Anlage zur Lösungsmittelextraktion und Elektrogewinnung. Dort wird das aus dem Erz tropfende Kupfer in Lösung auf Kathoden aufgetragen. Eine kleine Mannschaft hatte die Mine genehmigungskonform gehalten, sodass sie schnell neu starten konnte. Nuton und Gunnison einigten sich 2023.
Nuton finanzierte den Neustart, darunter eine neue Laugungsfläche von der Größe von etwa 140 Fußballfeldern. Sie ist mit Tausenden Sensoren bestückt. Die Sulfiderze, an denen frühere Betreiber scheiterten, werden dort aufgeschichtet, nachdem sie zerkleinert und mit Bakterien sowie Säure beschichtet wurden. Diese Mischung trennt das Kupfer vom restlichen Gestein.
Nuton unterhält Partnerschaften bei zehn weiteren Minen in Amerika. Dazu gehört das Cactus-Projekt von Arizona Sonoran Copper in einem Industriekorridor zwischen Phoenix und Tucson. Niedrige Kupferpreise und sinkende Erzgehalte führten 1984 zur Schließung der Mine. Zurück blieb eine Grube von etwa 300 Metern Tiefe und 900 Metern Durchmesser. Arizona Sonoran plant, Kathoden aus reichhaltigerem Erz unter einem angrenzenden Grundstück zu gewinnen und die alte Mine später wiederzueröffnen. Über 22 Jahre werden durchschnittlich etwa 100.000 Tonnen Kathoden jährlich erwartet.
Nuton testet Mikroben am Erz der alten Mine. Je mehr das Unternehmen die Kupfergewinnung und den Wert der Mine steigern kann, desto größer wird der Anteil, den die Rio-Tochter am Projekt erwerben kann. Der Baubeginn ist für 2027 geplant, die ersten Kathoden sollen 2029 entstehen. Bernie Loyer von Arizona Sonoran sagt: "In unserem Geschäft ist das wie morgen."
Vorbild für andere Rohstoffe gesucht
Liz Dennett, Chefin von Endolith, testet KI-optimierte Methoden, um mit Mikroben die Kupfergewinnung in Arizona zu verbessern. Sie sagt: "Wenn es die USA mit der Energieunabhängigkeit ernst meinen, müssen wir bei Arizonas minderwertigen und alten Materialien anfangen."
Die Bemühungen, reichlich vorhandene, aber minderwertige Kupfervorkommen wirtschaftlich zu nutzen, ähneln dem Bestreben der Wildcatter vor einem Vierteljahrhundert. Damals erschlossen sie die Flut von Öl und Erdgas, von der bekannt war, dass sie in Schieferformationen eingeschlossen war, aber außerhalb profitabler Bohrreichweite lag. Die Fracker fanden eine Lösung und machten die USA zum weltweit führenden Brennstoffproduzenten. Für die Bergleute ist Arizona ihr Texas.
