Rückgewinnung kritischer Metalle aus Abfall fördert umweltfreundliche Technologien
Gebrauchte Geräte und Schredderrückstände (Waste Electrical and Electronic Equipment, WEEE) sind in Europa die Form von Schrott, die das schnellste Wachstum verzeichnet. Dieses entsorgte Material enthält allerdings nennenswerte Mengen an Rohstoffen, die als kritische Metalle bezeichnet werden und die gewinnbringend recycelt werden können. Die Verfügbarkeit kritischer Metalle ist für die Anwendung im Bereich von Spitzentechnologie, Umweltschutz sowie Verteidigung von entscheidender Bedeutung, aber die Versorgung mit diesen Metallen unterliegt Schwankungen. Das EU-finanzierte Projekt HYDROWEEE DEMO war auf die Rückgewinnung von Basis- und Edelmetallen aus WEEE-Schrott mithilfe innovativer hydrometallurgischer Verfahren fokussiert. Die Initiative baute auf einem vorhergehenden EU-Projekt auf, über das Verfahren zur Extraktion von wertvollen Metallen aus Lampen und Kathodenstrahlröhren (Cathode Ray Tubes, CRTs), Flüssigkristallanzeigen (Liquid-Crystal Displays, LCDs), Lithium-Ionen-Batterien, Leiterplatten (PCBs) und industriellen Katalysatoren entwickelt worden waren. Die Projektpartner verbesserten Techniken für die Extraktion 11 unterschiedlicher Metalle einschließlich von Gold und Silber und schufen neue Methoden für die Rückgewinnung 6 weiterer Metalle. Über die neuen Verfahren können Materialien mit einer ausreichenden Reinheit (über 95 %) hergestellt werden, die auf dem Markt verwendet und von der Industrie bei Anwendungen wie bspw. der Elektroplattierung wiederverwendet werden können. „Wir bauten zwei realitätsnahe Demonstrationsanlagen im industriellen Maßstab (eine mobil und eine stationär), um die Leistung zu testen und um die Tauglichkeit der Verfahren aus technischer, wirtschaftlicher, funktioneller und gesellschaftlicher Sicht zu bestätigen“, sagt Projektkoordinator Dr. Bernd Kopacek. Die Mobilisierung der Anlage durch deren Platzierung in einen Container ermöglicht kleinen und mittleren Unternehmen (KMUs) zu unterschiedlichen Zeiten die Verwendung derselben Anlage, sodass sowohl Abfälle als auch erforderliche Investitionen verringert werden. Da die Verfahren vielseitig gestaltet sind, können in der gleichen Anlage chargenweise unterschiedliche Einsatzmaterialien bearbeitet werden. Der Betrieb der chemischen Recyclinganlagen hilft KMUs dabei, ein besseres Verständnis davon zu bekommen, welche kritischen Metalle zurückgewonnen werden können und an welcher Stelle sich Schwierigkeiten ergeben. „Die KMUs erhalten zudem Einblick in den Markt für kritische Metalle und können ihre Kunden- und Partnernetzwerke ausweiten“, erklärt Dr. Kopacek. Eine Win-Win-Situation Die Recycler werden von der Initiative profitieren, da sie die Möglichkeit haben, mehr Metalle zu extrahieren. Die Hersteller, die kritische Metalle verwenden, werden von einer steten und verlässlichen Versorgung mit Rohstoffen in Europa profitieren, anstatt auf China angewiesen zu sein, das derzeit 97 % der Seltenen Erden abbaut. Die allgemeine Öffentlichkeit wird von einer saubereren Umwelt profitieren, da weniger Bedarf für den Abbau neuer Metalle besteht und Abfälle besser bewirtschaftet werden. Das Projekt wird über die Ermutigung zu Innovationen durch die Einführung effektiverer Verfahren und Technologien die Effizienz und das Leistungsvermögen verbessern. Hierdurch werden Kosten, Energie und natürliche Rohstoffe gespart und Europa wird dazu befähigt, die Abhängigkeit von Rohstoffpreisen zu reduzieren. Dr. Kopacek meint dazu: „Der Umsatz pro mobiler Anlage hängt von dem bearbeiteten Einsatzmaterial ab, dieser kann sich jedoch entsprechend der aktuellen Größe auf jährlich bis zu 3,5 Millionen EURO beziffern.“ HYDROWEEE DEMO unterstützt somit umweltfreundliche Technologien wie z. B. E-Mobilität und energiesparende Beleuchtungen, die stark auf der Verwendung von Rohstoffen wie Kobalt, Indium und Seltenerdelementen (einschließlich von Yttrium) basieren. Studien zeigen, dass das globale Angebot dieser Rohstoffe der Nachfrage immer mehr hinterherhinken wird, falls diese Situation nicht adressiert wird. Die Schlussfolgerung von Dr. Kopacek: „HYDROWEE DEMO stimmt mit der europäischen 2020-Strategie und der Leitinitiative ,Ressourcenschonendes Europa‘ überein. Es wird außerdem damit gerechnet, dass pro mobiler Anlage fünf bis sieben neue Arbeitsplätze entstehen, sodass der Betrieb dieser Anlagen in ganz Europa sowie zusätzlicher Anlagen in anderen Regionen der Welt anvisiert wird.“
Schlüsselbegriffe
Recycling, WEEE, kritische Metalle, HYDROWEEE, KMUs