Nur im All zu finden: Forschern gelingt die künstliche Herstellung von Tetrataenit

In geopolitisch angespannten Zeiten werden einseitige Abhängigkeiten zum Problem. Diese Erfahrung machte die Bundesregierung unter anderem im Zuge des russischen Angriffskriegs in der Ukraine. Denn nur mit Mühe gelingt es aktuell, die ausgefallenen russischen Gaslieferungen zu kompensieren. Daher rücken nun verstärkt auch andere Abhängigkeiten in den Fokus. Darunter befinden sich unter anderem die sogenannten Seltenen Erden. Dabei handelt es sich um insgesamt 17 Elemente, die für eine Vielzahl an Industrien von Bedeutung sind. Grundsätzlich sind sie auch gar nicht so selten wie es der Name vermuten lassen würde. Der Abbau ist aber sehr aufwändig und bringt Beeinträchtigungen für die Umwelt mit sich. Dies hat zur Folge, dass die begehrten Elemente aktuell beinahe ausschließlich in China gefördert werden. Im Falle einer geopolitischen Auseinandersetzung könnte somit die Versorgung westlicher Industrieunternehmen stark gefährdet sein. Weltweit ist man daher auf der Suche nach Alternativen.

Das Material kommt auf der Erde nicht auf natürliche Art und Weise vor

Zumindest in einem Teilbereich scheinen Forscher aus Großbritannien und Österreich nun fündig geworden zu sein. Konkret geht es um die Elemente Neodym und Dysprosium. Diese werden beim Bau von Permanentmagneten benötigt, weil sie deren Stärke erhöhen und eine deutlich kompaktere Bauweise ermöglichen. Zum Einsatz kommen diese Magneten wiederum unter anderem in Elektromotoren und Generatoren von Windrädern. Ein Lieferstopp würde also gleich mehrere extrem zukunftsträchtige Branchen treffen. Theoretisch gibt es allerdings schon seit einiger Zeit eine Alternative. Denn Tetrataenit verfügt ebenfalls über die gewünschten stark magnetischen Eigenschaften. Das Problem allerdings: Auf der Erde kommt das Material nicht natürlich vor. Extrahiert werden konnte es bisher nur aus Meteoriten. Die so gewonnenen Mengen reichten aber bei weitem nicht für eine industrielle Verwertung aus. Ein Abbau im Weltraum wiederum ist aktuell wirtschaftlich nicht sinnvoll. Bisher gibt es daher keine industrielle Verwendung für Tetrataenit.

Die Legierung konnte einfach nachgegossen werden

Dies könnte sich zukünftig allerdings ändern. Denn der britisch-österreichischen Forschungsgemeinschaft ist es gelungen, das Material gezielt auf der Erde zu produzieren. Der von den Wissenschaftlern verfolgte Ansatz war dabei denkbar einfach: Tetrataenit ist eine Legierung aus Eisen und Nickel im Verhältnis 1:1. Also schmolzen die Forscher diese Legierung auf der Erde und fügten im Anschluss noch etwas Phosphor hinzu. Dadurch gewannen die einzelnen Atome an Bewegungsfähigkeit, wodurch sich die Anpassungsfähigkeit erhöhte. In zahlreichen Tests konnte dann nachgewiesen werden, dass auch dieses künstliche Tetrataenit über die gewünschten Eigenschaften verfügt. Theoretisch könnten so also die natürlich vorkommenden Seltenen Erden in der Magnetproduktion ersetzt werden. Dafür muss aus der Forschungsarbeit zunächst aber ein industriell nutzbarer Prozess werden. Anschließend wird sich dann zeigen, ob das neue Verfahren auch wirtschaftlich darstellbar ist oder eine reine Option für den Notfall ist.

Via: University of Cambridge

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