Molekulare Pinzette pickt Schätze aus Elektronikmüll-Asche
Freiberger Chemikerin will mit Audi-Hilfe wertvolle Elemente aus falsch entsorgten Geräten zurückgewinnen
Freiberg/Ingolstadt, 15. Juli 2023. Mit einer molekularen „Pinzette“ will die Chemikerin und Doktorandin Betty Leibiger von der Bergakademie Freiberg wertvolle Rohstoffe aus verbranntem Elektronikschrott herauspicken. Das Verfahren erscheint der Audi-Stiftung für Umwelt so vielversprechend, dass sie Leibigers Versuche nun fördert.
Zu viele USB-Sticks und Handys landen in der Restmüll-Tonne – und letztlich im Ofen
Der Ausgangspunkt der Forschungen in Sachsen: Viele Deutsche werfen USB-Sticks, Ladestecker, Handys und andere kleine Geräte in die Restmülltonne statt sie zur Elektronikschrott-Sammlung zu bringen. Die landen dann mit dem Hausmüll im Verbrennungsofen. Zurück bleiben Asche und Schlacke, die letztlich auf Halden landen. Damit verschwinden aus den Stoff- und Produktions-Kreisläufen wertvolle Elemente wie Indium, Gallium und Zinn. Diese Stoffe sind aber nur begrenzt verfügbar und werden immer wieder gebraucht, um Glasfaserkabel, Computerchips, Solarzellen und allerlei Elektronikgeräte herzustellen.
Liganden greifen bestimmte Elemente aus Asche-Lauge – und lassen sie nach Säure-Befehl wieder los
Um diese Materialien trotz des „Fehlwurfs“ in die falsche Mülltonne doch noch zurück zu gewinnen, entwirft Betty Leibiger in Freiberg sogenannte Liganden: Designer-Moleküle, die wie kleine Pinzetten ganz bestimmte Moleküle „greifen“. Dabei ist für jedes Element ein anderer Molekültyp zuständig. Die Idee ist nun, die Asche aus der Hausmüllverbrennung in Lauge aufzulösen und mit den Mikropinzetten Indium, Gallium, Zinn und künftig vielleicht auch ganz andere Stoffe aus der Flüssigkeit zu picken. „Danach bringen wir die Pinzette mit einer Säure dazu, die Ionen wieder loszulassen“, erklärt Leibiger.
Doktorandin fokussiert sich erst mal auf Pinzetten-Köpfe
„Zum jetzigen Zeitpunkt des Projektes liegt der Fokus auf der Entwicklung vieler passender Pinzettenköpfe, die anschließend im kleinen Maßstab getestet und weiter optimiert werden“, informiert Leibiger. Danach will sie ihre molekularen Pinzetten mit realer Flugasche und Laugungslösungen erproben. Funktioniert dies im Labormaßstab, ist daran zu denken, das Verfahren in den Industriemaßstab zu überführen.
Industriefähige Verfahren für Wirtschaft interessant
„Rohstoffe sind nur in begrenzten Mengen verfügbar“, betonte Stiftungs-Chef Rüdiger Recknagel. „Deshalb sind Möglichkeiten zu ihrem Erhalt umso wichtiger – insbesondere in großen Mengen, die für die Wirtschaft interessant sind. Das Verfahren ist nicht nur ein weiterer wissenschaftlicher Beitrag zur Etablierung von Ressourcenkreisläufen, es verknüpft auch ganz im Sinne unseres Greenovation-Ansatzes traditionellen Umweltschutz mit innovativen Technologien.“
Das Asche-Projekt ist nicht die erste Kooperation zwischen der TU Bergakademie Freiberg und der Audi-Stiftung: Zuvor hatten die Freiberger beispielsweise in einem Stiftungs-Vorhaben bereits Verfahren entwickelt, um mit Membranen seltene Erden beim Bergbau effizienter zu gewinnen.
Autor: hw
Quelle: Audi
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