Wie durch eine „Blitz-Erhitzung“ Kosten und Treibhausgasemissionen gesenkt werden sollen.
Die Nachfrage nach kritischen Mineralien für grüne und digitale Technologien wächst, zugleich ist ihre Verfügbarkeit begrenzt und ihre Produktion oftmals auf wenige Länder konzentriert. Recycling wird zunehmend wichtig für die Versorgung und soll sowohl die Importabhängigkeit als auch die Notwendigkeit neuer Bergbauprojekte reduzieren. Ein Forschungsteam der Rice University im US-Bundesstaat Texas hat nun eine Methode entwickelt, um Metalle effizienter und umweltfreundlicher aus Elektronikschrott wiederzugewinnen. Denn viele herkömmliche Recyclingverfahren seien energieintensiv oder erfordern den Einsatz von Säuren und hinterlassen Abfallprodukte, heißt es in der Pressemitteilung der Universität. Die neue Methode hingegen setze auf eine präzise Temperaturkontrolle und eine schnelle Trennung der Metalle ohne den Einsatz von Wasser, Säuren oder anderen Lösungsmitteln.
Sie basiert auf früheren Arbeiten (wir berichteten) der beteiligten Wissenschaftler James Tour und Bing Deng zur Abfallverwertung mittels Flash Joule Heating. Dabei wird elektrischer Strom durch ein Material geleitet, um es innerhalb kürzester Zeit auf extrem hohe Temperaturen von über 2.000 Grad Celsius zu erhitzen und in verschiedene Substanzen umzuwandeln. Nach Angaben der Wissenschaftler konnten dadurch effektiv die Technologiemetalle Tantal aus Kondensatoren, Gallium aus ausrangierten Leuchtdioden und Indium aus gebrauchten Solarleitfolien abtrennt werden. Durch die präzise Steuerung der Reaktionsbedingungen sei eine Metallreinheit von über 95 Prozent und eine Ausbeute von über 85 Prozent erreicht worden. Das Verfahren könnte sowohl die Betriebskosten als auch die Treibhausgasemissionen erheblich senken, erklärt Tour.
Als nächstes soll die Methode zur Rückgewinnung anderer kritischer Metalle aus Abfallströmen angepasst werden. Nach Ansicht der Forscher könnte es sich auch zur Gewinnung von Lithium und Seltenen Erden eignen, wichtigen Rohstoffen für die Energie- und Verkehrswende.
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