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Besonders der Hightech-Bereich ist abhängig von Seltenen Erden: Smartphones, Laptops, LED-Leuchtmittel, Elektromotoren – sie alle brauchen diese Rohstoffe. Derzeit wird der Markt hauptsächlich mit neuen Seltenen Erden beliefert und bisher gibt es hierzulande keine nennenswerten Recyclingmethoden, die den ständig steigenden Bedarf decken könnten. In einem im Rahmen des FTI Call Angewandte Forschung geförderten Forschungsprojekt der Universität für Bodenkultur Wien, Standort Tulln, sollen deshalb nun neue Recyclingverfahren für Seltene Erden entwickelt werden. Der Name: REEaLIGN.
Aufwendige Verfahren zur Rückgewinnung
Das Recycling von seltenen Erden erweist sich im Normalfall als technisch anspruchsvoll und kostspielig, da die Konzentrationen dieser Metalle in Smartphones und Co. sehr gering sind. Es brauche aufwendige Verfahren, um sie von anderen Materialien zu trennen und in einer reinen Form zurückzugewinnen. Zum Vergleich: Metalle wie Aluminium oder Kupfer werden mit Recyclingquoten von oft über 50 Prozent ausgewiesen, weil sie leichter zu extrahieren und wirtschaftlich attraktiver sind.
Laut einem Reuters-Bericht von 2024 werden EU-weit weniger als ein Prozent der Seltenen Erden recycelt. Diese Schätzung deckt sich mit der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, die folgende Definition parat hat: „Unter Seltenen Erden versteht man 17 verschiedene metallische Elemente oder umgangssprachlich Metalle. Sie kommen in der Erdkruste vor, genauer als Erze. Die am häufigsten genutzten sind Cer, Lanthan, Neodym und Yttrium. Sie können eigentlich nur gemeinsam als Gemisch gefördert werden.“
Laut dem Institut für Seltene Erden und Metalle in Luzern, Schweiz, sei der Name „Seltene Erden“ ein Irrtum: „Zum Zeitpunkt ihrer Entdeckung im 18. Jahrhundert erwiesen sie sich als Bestandteil komplexer Oxide, die damals als ‚Erden‘ bezeichnet wurden. Außerdem schienen diese Mineralien knapp zu sein, und so wurden diese neu entdeckten Elemente ‚Seltene Erden‘ genannt. Tatsächlich sind diese Elemente recht häufig vorhanden und existieren in vielen funktionsfähigen Lagerstätten auf der ganzen Welt“, heißt es dort. Trotzdem treffe die Bezeichnung zu, weil natürliche Lagerstätten, die wirtschaftlich lohnenswert sind, kaum existieren. Häufig liegen Seltene Erden nur in kleinen Mengen und verstreut vor.
REEaLIGN: Recycling aus Elektroschrott
Um zurückzukehren, das Ziel des Forschungsprojekts REEaLIGN ist die Entwicklung eines neuartigen Recyclingverfahrens, das Biolaugung, Biosorption und Bioakkumulation kombiniert und eine nachhaltige, umweltfreundliche Rückgewinnung von Seltenen Erden aus Elektroschrott ermöglichen soll.
Dieser dreistufige Prozess beinhaltet in einer ersten Stufe die Herstellung eines Metallextrakts aus Elektroschrott. In der zweiten Stufe werden Metalle wie Eisen, Kupfer, Aluminium aus diesem Metallextrakt entfernt. In der dritten und finalen Stufe werden schließlich die Seltenen Erden aus dem Metallextrakt zurückgewonnen.
Kein Gift
Diese drei Methoden, Biolaugung, Biosorption und Bioakkumulation, hätten das Potential, Umweltprobleme wie die Erschöpfung natürlicher Ressourcen zu lösen. Sie seien zudem effizient, wirtschaftlich machbar und nachhaltig, wie es per Aussendung heißt. Die Gesamtkombination für die Rückgewinnung seltener Erden in diesem Projekt soll ein Prozess sein, der weder giftige oder schädliche Ausgangsmaterialien benötige, noch am Ende des Recyclingprozesses giftige, schädliche oder problematische Abfälle produziere. „Es ist notwendig,“, sagt Projektleiterin Doris Ribitsch, „neue, innovative Lösungen für die Umwelt- und Versorgungsprobleme unserer Zeit zu entwickeln.“.
