Jedes ausrangierte Smartphone enthält winzige Mengen Gold, Kupfer und seltene Metalle. Doch die meisten dieser wertvollen Rohstoffe landen im Müll statt in neuen Geräten. Ein Team aus Sachsen will das ändern. Die sechs Forschenden des Helmholtz-Instituts Freiberg für Ressourcentechnologie haben sich in einem bundesweiten Innovationswettbewerb durchgesetzt. Sie erhalten mehr als eine Million Euro, um ihr neuartiges Recycling-Verfahren weiterzuentwickeln.
In der Europäischen Union fallen jedes Jahr über fünf Millionen Tonnen Elektroschrott an. Darin stecken wertvolle Metalle wie Gold, Kupfer oder seltene Erden. Diese Rohstoffe sind knapp und werden dringend für Handys, Computer oder Windräder gebraucht. Bisher gelingt es aber kaum, sie aus altem Elektroschrott zurückzugewinnen. Die bisherigen Technologien sind oft zu teuer oder funktionieren nicht gut genug.
Dreistufiges Verfahren trennt Metalle sauber
Das Freiberger Team um Doktorand Ali Hassan hat einen dreistufigen Prozess entwickelt. Zunächst wird der Elektroschrott zerkleinert und sortiert. „So trennen wir zunächst weitgehend Kunststoffe von Metallen", erklärt Hassan. Im zweiten Schritt nutzen die Forschenden ein Verfahren namens Flotation. Dabei werden dem zerkleinerten Material Gasblasen zugeführt. Die Blasen heften sich an bestimmte Metallpartikel und tragen sie nach oben. Dort entsteht ein Schaum, der abgeschöpft werden kann. Die eingesetzten Stoffe sind biologisch abbaubar. Auf diese Weise lassen sich Metalle wie Gold, Kupfer, Zinn oder Palladium konzentrieren.
Den dritten Schritt bildet eine am Helmholtz-Institut entwickelte Technologie namens MAGSEL. Mit diesem magnetischen Trennverfahren können die Forschenden auch kritische Rohstoffe wie seltene Erden recyceln. „Unser Verfahren ist nicht nur hoch selektiv und an verschiedene Stoffströme anpassbar, sondern auch umweltfreundlich, da es ohne giftige Chemikalien auskommt und energiesparend ist", betont Hassan. Der Name des Teams bringt das auf den Punkt. WEEEfficient steht für Elektroschrott-Recycling, das effizient funktioniert.
Acht Teams aus 60 Bewerbungen ausgewählt
Die Bundesagentur für Sprunginnovationen SPRIND hatte im August zur „Tech Metal Transformation Challenge" aufgerufen. Gesucht wurden bahnbrechende Verfahren zur Rückgewinnung kritischer Metalle aus Abfallströmen. Eine internationale Jury wählte im Dezember acht Teams aus mehr als 60 Bewerbungen aus. Das Freiberger Team gehört dazu. Innerhalb des kommenden Jahres müssen die Forschenden ihr Verfahren erproben und weiterentwickeln. Nach jeder einjährigen Stufe prüft die Jury die Ergebnisse. Nur die vielversprechendsten Teams erhalten weitere Förderung.
„Die SPRIND Challenge ist ein sehr anspruchsvoller Innovationswettbewerb. Der Erfolg dieses jungen Teams ist daher eine großartige Leistung", freut sich Prof. Sebastian M. Schmidt, Wissenschaftlicher Direktor des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf, zu dem das Freiberger Institut gehört. Das Team besteht aus Forschenden aus Pakistan, Iran, Indien und Deutschland. Institutsdirektor Prof. Jens Gutzmer zeigt sich beeindruckt. Das internationale Team habe ein überzeugendes Gesamtkonzept erarbeitet, erklärt er. Er betont, dass die Herausforderung wie maßgeschneidert auf die Forschung des Helmholtz-Instituts Freiberg passe.
