Seltene Erden einfach recyceln

Forscher der Yale University haben einen einfachen Weg gefunden, aus Seltenen Erden produzierte Metalle, die in Elektronikschrott vorkommen, herauszulösen. Desiree Plata und Megan O'Connor sowie Riley Coulthard haben hierzu ein elektrochemisches Abscheidegerät entwickelt, das mit einem Filter aus Kohlenstoffnanoröhrchen ausgestattet ist.

Die Wissenschaftler haben sich das physikalische Phänomen der Reduktion zunutze gemacht. Metalle haben die Eigenart, Elektronen aufzunehmen. Jedes Material benötigt dazu eine bestimmte elektrische Spannung. Nickel und Kupfer bevorzugen niedrigere Spannungen, Seltene Erden höhere. Außerdem nutzten sie für die Trennung der Metalle deren unterschiedliche Löslichkeit in Wasser.

In einem Testlauf vermischten die Forscher Kupfer und das Seltene-Erden-Material Europium und pumpten es in die Filtereinheit. Dann legten sie eine niedrige Spannung an, um das Kupfer zu gewinnen. Anschließend machten sie es umgekehrt. Sie verdoppelten die Spannung und extrahierten so das Europium. Laut Plata funktioniert das auch mit anderen Seltenen Erden. Dann hätte man eine Technik, mit der sich wertvolle Materialien zurückgewinnen lassen.

Aus Seltenen Erden produzierte Metalle stecken in modernen Geräten. Besonders hohen Bedarf hat die Windenergie-Industrie. Sie nutzt Neodym für Hochleistungsmagnete. Auch in Monitoren stecken Seltene Erden, ganz zu schweigen von Milliarden Smartphones, die gleich mehrere Seltene-Erden-Materialien benötigen, darunter Neodym, Terbium und Europium.

Bisher fanden die Versuche im Labor in sehr kleinem Maßstab statt. Jetzt plant Plata eine Pilotanlage, um herauszufinden, ob es auch in größerem Maßstab funktioniert. "Das ist ein wachsender Markt. Jetzt suchen wir die beste Strategie, um ihn zu erschließen", erklärt Plata. Tatsächlich sind ihre Chancen nicht schlecht. Seltene Erden finden sich nur in wenigen Ländern der Welt, vor allem in China, das mehr als 90 Prozent des Weltbedarfs deckt. Um zunehmende Abhängigkeiten zu verringern, ist Recycling ein wichtiger Schritt - auch, um den Preisanstieg abzufedern. In diesem Jahr wurden Seltene Erden um bis zu 60 Prozent teurer.

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