MIT halbiert Kosten der Lithiumgewinnung aus Gestein

Eine handelsübliche Glasätzpaste aus dem Bastelbedarf brachte MIT-Forscher auf die Idee: Das Mittel löst Siliziumdioxid bei niedriger Temperatur und Spodumen, das wichtigste Lithiumgestein der Welt, besteht zu einem großen Teil daraus. Yet-Ming Chiang und sein Team nutzten diese Eigenschaft, um ein Extraktionsverfahren zu entwickeln, das Lithium ohne Hochtemperaturöfen und ohne chemische Abfälle aus hartem Gestein löst. Am 28. Mai 2026 erschien die Studie in der Fachzeitschrift Science. Das daraus entstandene Startup Rock Zero schätzt die Produktionskosten auf unter 6.000 Dollar pro Tonne, halb so viel wie bei der heute dominierenden Röstmethode.

Spodumen und die Grenzen der bisherigen Gesteinsextraktion

Lithium kommt in zwei wirtschaftlich nutzbaren Hauptformen vor: als gelöstes Salz in Salzlaugen, vor allem in Chile, Argentinien und Bolivien und als Mineral in hartem Gestein, insbesondere als Spodumen (LiAlSi₂O₆). Australien ist mit großen Spodumen-Lagerstätten der weltgrößte Lithiumproduzent aus Hartgestein, bedeutende Vorkommen liegen auch in Kanada, Portugal und Zimbabwe. Die Internationale Energieagentur geht davon aus, dass die globale Lithiumnachfrage stark steigen wird, angetrieben durch Elektromobilität und stationäre Stromspeicher.

Die bisherige Methode zur Gesteinsextraktion ist energieintensiv: Das Spodumen-Konzentrat, das typischerweise 6 bis 7 Prozent Lithiumoxid enthält, wird zunächst bei über 1.000 Grad Celsius geröstet, um die Kristallstruktur aufzubrechen. Danach folgt eine saure Auslaugung, die chemische Abfälle erzeugt. Lagerstätten mit hohem Eisengehalt lassen sich nach dieser Methode gar nicht verarbeiten und gelten bisher als wirtschaftlich uninteressant.

Ammoniumfluorid statt tausend Grad

Die Inspiration für das neue Verfahren war, wie MIT Technology Review berichtet, eine handelsübliche Glasätzpaste aus dem Bastelbedarf. Diese löst Siliziumdioxid bei niedriger Temperatur und Spodumen besteht zu einem großen Teil aus Siliziumdioxid. Yet-Ming Chiang, Kyocera-Professor für Materialwissenschaften am MIT, erkannte zusammen mit seinen Kollegen, dass Ammoniumfluorid dieselbe Eigenschaft nutzen kann: Es bricht die Kristallstruktur des Spodumens bei Raumtemperatur bis maximal 95 Grad Celsius auf, ohne Hochtemperaturöfen.

Die Extraktion dauert unter zwölf Stunden. Das Ammoniumfluorid wird im geschlossenen Kreislauf zurückgewonnen und wiederverwendet, Abfall entsteht kaum. Als Nebenprodukte fallen schmelzegeeignetes Aluminiumoxid und zementfähiges Siliziumdioxid an, die separat vermarktbar sind. Rock Zero produziert damit nicht nur Lithiumkarbonat für Batterien, sondern auch Rohstoffe für die Aluminiumindustrie und Zementindustrie. Mitgründer sind Camden Hunt (CEO) und Benjamin Mowbray (CTO), beide frühere MIT-Forscher, der erste Artikel der Studie stammt von Mowbray.

Im Vergleich: Sole, Röstung und das Columbia-Verfahren

Die Solegewinnung aus Salzlaugen, die vor allem in der Atacama-Wüste dominiert, erfordert Verdampfungsteiche, die 12 bis 24 Monate füllen müssen und große Wassermengen verbrauchen. Forscher der Columbia University stellten ebenfalls 2026 ein Lösungsmittelverfahren vor, das Lithium aus Sole schneller und sauberer extrahiert. Das Rock-Zero-Verfahren ist komplementär: Es gilt für Gestein, nicht für Sole und erschließt geografisch andere Lagerstätten in Australien, Kanada, Portugal und anderen Ländern mit Hartgestein-Ressourcen. Die beiden Methoden konkurrieren nicht, sondern decken unterschiedliche Quellen ab.

Ein weiterer Vorteil des MIT-Verfahrens: Es verarbeitet auch Erze mit hohem Eisengehalt, die für die traditionelle Röstung ungeeignet sind. Das erschließt Lagerstätten, die bisher wirtschaftlich nicht nutzbar waren. Die geografische Streuung möglicher Produktionsstandorte könnte zudem die Abhängigkeit von wenigen Lieferketten verringern, ein Faktor, der für europäische Industriestaaten mit Blick auf Versorgungssicherheit zunehmend relevant ist.

Unter 6.000 Dollar pro Tonne: Pilotanlage ab 2027

Rock Zero plant bis Ende 2026 den Bau einer Pilotanlage, der Betrieb soll 2027 beginnen. Die Kostenprognose von unter 6.000 Dollar pro Tonne liegt nach Angaben der Forscher in der Größenordnung der Solegewinnung und deutlich unter den bisherigen Hartgesteinkosten. Die Schätzungen basieren vorerst auf Laborwerten und Modellwerten. Ob sie in der industriellen Praxis halten, wird die Pilotphase zeigen.

Für die Energiewende ist die Kostenfrage zentral. Lithiumkarbonat-Preise schwankten zwischen 2020 und 2024 zwischen unter 10.000 und über 80.000 Dollar pro Tonne, getrieben von spekulativer Nachfrage und Angebotsengpässen beim Hochlauf der Elektromobilitätsindustrie. Günstiger verfügbares Lithium aus bisher unwirtschaftlichen Gesteinslagerstätten könnte das globale Angebot stabilisieren und solche Preisausschläge dämpfen. Das käme nicht nur Batterieherstellern zugute, sondern auch Ländern, die ihren Bedarf an strategischen Rohstoffen breiter absichern wollen.