Forscher haben eine kostengünstige Methode zur Gewinnung von Gold aus Elektroschrott entwickelt
Ein wertvolles Material wie Gold auf nachhaltige Weise aus Elektronikschrott gewinnen? Forscher haben dies mit einer neuartigen und äußerst effektiven Technik möglich gemacht. Hier erfahren Sie mehr.
Gold aus Elektroschrott dank Molke zurückgewonnen
ETH Zurigo/Alan Kovacevic
Einem Forscherteam der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) ist ein wahrhaft spannendes Kunststück gelungen: Die kostengünstige Gewinnung von Gold aus Elektroschrott. Wie das geht? Durch die Herstellung eines Proteinfaserschwamms aus einem Nebenprodukt der Lebensmittelindustrie, der Molke. Früher träumten Alchimisten davon, ein chemisches Element in Gold verwandeln zu können - ein Ziel, das nie erreicht wurde.
Jetzt ist es Forschern mit einer anderen, aber innovativen und nachhaltigen Methode gelungen. Professor Raffaele Mezzenga vom Departement Gesundheitswissenschaften und Technologie der ETH Zürich kam auf die richtige Idee: Elektronikschrott enthält verschiedene Edelmetalle wie Kobalt, Kupfer und erhebliche Anteile an Gold. Warum diese nicht aus nicht mehr funktionierenden elektronischen Geräten zurückgewinnen, um die steigende Nachfrage nach Gold zu decken? Dies gelang dem Studienteam, indem es sich den Prozess der Käseherstellung in der Lebensmittelindustrie zunutze machten.
Proteinfaserschwamm zur Goldgewinnung aus PCs und Smartphones
Advanced Materials
Die Idee, Gold aus ausgedienten Smartphones und Computern zu extrahieren, ist nicht neu, aber die bisher verwendeten Techniken sind sehr energieintensiv und erfordern sehr schädliche Chemikalien. Mezzenga, Mohammad Peydayesh und Kollegen ist es daher zu verdanken, dass sie einen wirksamen, nachhaltigen und kostengünstigen Weg gefunden haben: Die Rückgewinnung mit Hilfe dieses Proteinschwamms.
Um ihn herzustellen, denaturierten die Wissenschaftler Molkenproteine bei hohen Temperaturen und in saurem Milieu, wodurch sie zu Protein-Nanofibrillen mit der Konsistenz eines Gels aggregierten. Anschließend trockneten sie dieses Gel und fuhren mit dem Goldextraktionsversuch fort. Nachdem sie zwanzig elektronische Hauptplatinen aus ausgedienten Computern geborgen hatten, extrahierten sie die Metallteile. Anschließend lösten sie diese in einer sauren Lösung auf, um die Metalle zu ionisieren. Indem sie den Schwamm aus Proteinfasern in die Lösung legten, konnten sie die Goldionen absorbieren. Letztere blieben an den Proteinfasern des Schwamms besser haften als die anderen Metall-Ionen.
Goldnugget aus zwanzig elektronischen Platinen zu 50-mal geringeren Kosten gewonnen
Advanced Materials
Wie hat man nun aus den Ionen ein Nugget gemacht? Durch Erhitzen des Schwamms: Durch Erhöhen der Temperatur konnten die Wissenschaftler die Goldionen zu kleinen Flocken reduzieren, die sie dann einschmelzen konnten, um ein Goldnugget von etwa 450 Milligramm zu erhalten. Die spezifische Zusammensetzung besteht aus 91 % 22-karätigem Gold und 9 % Kupfer. Aus zwanzig Hauptplatinen konnte also diese Menge an Edelmetall gewonnen werden.
Die vom Zürcher Team entwickelte Strategie erwies sich als äußerst wirtschaftlich und nachhaltig: Der gesamte Prozess kostete fünfzigmal weniger als der Wert des gewonnenen Goldes. Die Rückgewinnung der Rohstoffe und die Energiekosten amortisieren sich somit in hohem Masse. Das nächste Ziel der Forscher ist die Kommerzialisierung dieser Methode, um neben dem Elektronikschrott weitere mögliche Quellen für die Goldrückgewinnung zu erforschen: zum Beispiel Industrieabfälle aus Vergoldungsprozessen oder aus dem Mikrochip-Design. Und nicht nur das: In den nächsten Schritten sollen auch andere Protein-Nebenprodukte der Lebensmittelindustrie für die Herstellung von Schwämmen untersucht werden.
„Nachhaltiger geht es nicht", betont Mezzenga, "denn mit dieser Technik werden zwei Abfallprodukte in ein wertvolles und begehrtes Material verwandelt.
