Die Uranfischer

Großbritannien tut es. Die Türkei tut es. Und auch Japan will es wieder tun. Die drei Länder bauen und planen neue Atomkraftwerke. Und sie sind nicht allein. Weltweit werden derzeit 60 Anlagen errichtet. Allein in China sind es mehr als 20. Deutschland hat 2023 seine letzten drei Kernkraftwerke, „Isar 2“, „Emsland“ und „Neckarwestheim 2“, abgeschaltet und sich damit endgültig von der Stromerzeugung aus der Kernenergie verabschiedet. Für viele andere Nationen aber bleibt die Kernenergie eine Option. Das bedeutet, dass Uran als Treibstoff der Atommeiler noch für Jahrzehnte gefragt sein wird.

Normalerweise wird Uran in Minen an Land abgebaut – vor allem in Kasachstan, Kanada oder Australien. Dort fressen sich gewaltige Bagger Hunderte Meter tief in die Erde. Doch die Vorräte sind endlich und werden nach heutigen Berechnungen noch etwa 100 Jahre reichen. Wissenschaftler blicken deshalb schon länger auf eine andere Uranquelle: das Meerwasser. Es enthält gut 500-mal mehr Uran als alle bekannten Lagerstätten an Land zusammen, rund 4,5 Milliarden Tonnen.

Vielen Forschern erscheint es verlockend, diese Mengen ganz ohne Tagebau, Riesenbagger und Abraumhalden aus dem Wasser zu ernten. Doch so einfach ist es nicht. Die Ozeane sind voll mit anderen chemischen Stoffen – Natrium und Chlorid, Magnesium und Calcium, Carbonat oder auch Fluorid. Im Vergleich zu diesen Stoffen findet sich Uran nur in Spuren. Auf 3,3 Milliarden Teile Wasser kommt ein Teil Uran. Im Grunde braucht es eine Technologie, die in der Lage ist, die Nadel im Heuhaufen zu finden.

Inzwischen gibt es weltweit mehrere Forschungsgruppen, die daran arbeiten, das fein verteilte Uran aus dem Meer zu picken. Die meisten von ihnen setzen dabei auf die Adsorption. Bei diesem chemisch-physikalischen Vorgang lagern sich Teilchen aus einer Flüssigkeit auf der Oberfläche eines Materials ab, sobald man es in die Flüssigkeit taucht. Die Kunst besteht darin, die Oberfläche des Materials chemisch so zu gestalten, dass nur die gewünschten Teilchen daran hängen bleiben; Chemiker sprechen von Selektivität. „Bei Metallen wie dem Uran ist die Selektivität wirklich knifflig“, sagt der Chemieingenieur Muhammad Zubair von der australischen Griffith University in Gold Coast. „Das Wasser ist voll mit den Ionen anderer Metalle wie Kupfer, Eisen, Zink oder Aluminium. Da ist es schwierig, ein Material zu finden, an dem ausgerechnet das Uran hängen bleibt, dessen Konzentration ja sehr viel geringer ist.“

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