Viele moderne Technologien benötigen kritische Rohstoffe, etwa aus der Gruppe der Metalle oder der sogenannten Seltenen Erden. Europa fördert diese Ressourcen selbst kaum und ist bislang auf Importe angewiesen, vor allem aus China. Im vergangenen Jahr hat die autoritär regierte Volksrepublik gezeigt, dass sie den Export dieser wertvollen Rohstoffe beschränkt, um politisch Druck zu erzeugen.

Recycling-Offensive: Wie die EU kritische Rohstoffe aus Elektroschrott zurückholen will

Europa will daher unabhängiger von China werden, unter anderem, indem das Recycling dieser kritischen Ressourcen verbessert wird. Fünf Millionen Tonnen Elektroschrott fallen pro Jahr in der EU an. Bislang wird weniger als ein Prozent der darin enthaltenen wertvollen Rohstoffe zurückgewonnen. Bis 2030 will die EU diese Wiederverwertungsquote auf 25 Prozent steigern. Die Bundesagentur für Sprunginnovationen (Sprin-D) hat dazu einen Wettbewerb ausgerufen, und Freiberger Nachwuchsforscher haben sich die Teilnahme gesichert.

Sprunginnovationen im Fokus: Freiberger Forscher starten im Wettbewerb um Tech-Metalle

Die sechs Nachwuchsforschenden des Helmholtz-Instituts Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) sind eines von insgesamt acht Teams, die die Sprin-D aus den rund 60 Bewerbungen ausgewählt hat. Der offizielle Name des Wettbewerbs lautet "Tech Metal Transformation Challenge". Im ersten Jahr erhalten alle Teams jeweils eine Million Euro Förderung. Am Ende wird ausgesiebt, welche Gruppen die zweite Stufe erreichen und mehr Geld erhalten. Nach drei Jahren stehen die Sieger fest, deren Idee dann weiter gefördert wird.

Gold, Kupfer & Co.: So funktioniert der innovative Flotationsprozess für Elektroschrott

Die Freiberger Forscher haben einen dreistufigen Prozess entwickelt. Zunächst wird dabei Elektroschrott zerkleinert, und Metalle und Kunststoffe werden so gut wie möglich getrennt. "Anschließend setzen wir Flotation ein", sagt Ali Hassan, der am HIF promoviert und das Team leitet. Dabei werden die fein gemahlenen Metallpartikel in eine Flüssigkeit gemischt. Diese Flüssigkeit wird dann von Gasbläschen durchströmt. Teilchen, deren Oberfläche Wasser abstößt, bleiben an den Gasblasen hängen und werden an die Oberfläche gespült, wo sie eine Schaumschicht bilden. Diese Schicht kann abgeschöpft werden. "Auf diese Weise konzentrieren wir Metalle wie Gold, Kupfer, Zinn oder Palladium effizient auf", sagt Hassan.

Magsel-Technologie: Magnetische Trennung macht Recycling von Seltenen Erden umweltfreundlich

In der dritten Stufe kommt das bereits patentierte Verfahren "Magsel" zum Einsatz. Dabei werden verschiedene Metalle mit Hilfe von Magneten getrennt und Metalle wie Seltene Erden herausgefiltert. "Unser Verfahren ist nicht nur hoch selektiv und an verschiedene Stoffströme anpassbar, sondern auch umweltfreundlich, da es ohne giftige Chemikalien auskommt und energiesparend ist", sagt Hassan.

Vom Labor zur Industrie: Die Herausforderung der Skalierung für das Freiberger Team

Jetzt müssen die Freiberger zeigen, dass sie ihr im Labor funktionierendes Verfahren vergrößern und die Kosten senken können.

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