Bioleaching löst Metalle aus Elektroschrott
Elektroaltgeräte enthalten Metalle wie Palladium und Neodym. Diese Rohstoffe werden unter anderem für Elektronik, Elektromotoren und Windkraftanlagen benötigt. Bislang gelangen sie jedoch nur in begrenztem Umfang in den Recyclingkreislauf zurück.
Das Fraunhofer IGB untersucht deshalb biologische Verfahren zur Metallrückgewinnung. Im Zentrum steht das Bioleaching. Dabei setzen Forschende Mikroorganismen wie Pseudomonas aeruginosa auf zerkleinerten Elektroschrott an. Die Mikroorganismen bilden Säuren und weitere Verbindungen, die Metalle aus dem Material lösen.
Mikroalgen binden gelöste Metallionen
Anschließend bereiten Mikroalgen die metallhaltige Lösung auf. Sie nehmen Metallionen durch Biosorption auf. Dadurch lassen sich gelöste Metalle aus der Flüssigkeit entfernen und für weitere Prozessschritte verfügbar machen.
In der Machbarkeitsstudie RüBioM untersuchte das Fraunhofer IGB zunächst Palladium. Beim Bioleaching lag die Freisetzungsrate nach Angaben des Instituts mehr als 13 Prozent über vergleichbaren chemischen Methoden. Durch Biosorption ließen sich mehr als 30 Prozent des gelösten Palladiums entfernen.
Auch Neodym wurde mit verschiedenen Mikroorganismen untersucht. Hier sieht das Institut erste positive Ansätze. Die Ergebnisse erreichen jedoch noch nicht das Niveau chemischer Verfahren.
Festbettreaktor zeigt Skalierungspotenzial
Das Fraunhofer IGB erprobte das Verfahren zudem in einem Festbettreaktor in größerem Maßstab. Dabei traten technische Herausforderungen auf, darunter Biofilmbildung und eine ungleichmäßige Durchströmung. Dennoch gelang es, Palladium zu mobilisieren. Das Institut bewertet dies als Schritt in Richtung industrieller Skalierbarkeit.
Biologische Verfahren benötigen im Vergleich zu konventionellen Methoden weniger aggressive Chemikalien und arbeiten bei niedrigen Temperaturen. Zudem können sie eine selektive Rückgewinnung einzelner Metalle unterstützen. Damit kann biologisches Recycling von Elektroschrott zur Kreislaufwirtschaft beitragen und die Rohstoffbasis für Industrieanwendungen verbreitern.
Fraunhofer IGB sucht Industriepartner
Das Fraunhofer IGB verfolgt langfristig eine dezentrale Bio-Recyclinginfrastruktur. Mikroorganismen und Algen sollen lokal Rohstoffe aus Altgeräten zurückgewinnen und so neue Produktionskreisläufe unterstützen. Dafür müssen die Forschenden Kultivierungsbedingungen weiter optimieren und die Wirtschaftlichkeit der Prozesse bewerten. Für Folgeprojekte sucht das Institut Partner aus Abfallwirtschaft und Industrie.
Fraunhofer IGB auf der IFAT
Halle B2, Stand 115
