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Bloß nicht vorschnell entsorgen: Wie sich aus Schrott Gold gewinnen lässt

  • Leiterplatten, die in nahezu allen Technikgeräten sind, landen meist auf der Deponie.
  • Dabei stecken in ihnen wertvolle Stoffe – wie Gold.
  • Forscher entwickeln ein neues Verfahren, um das Edelmetall herauszulösen.
Stefan Parsch
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Berlin. Das sind goldige Aussichten: Mit einem neu entwickelten Recyclingverfahren lassen sich aus Elektroschrott bevorzugt Edelmetalle gewinnen, vor allem Gold. Die Methode funktioniere auch dann, wenn mehr als 60 Metalle in einer Lösung vorhanden sind, wie es etwa bei aufgelösten Leiterplatten der Fall sei, berichten Forscher im Fachjournal “Proceedings of the National Academy of Sciences” (PNAS). Goldatome binden sich demnach nicht nur an ein Polymer, also an einen chemischen Stoff, an den sich andere Moleküle extrem gut andocken. Sondern auch an andere Goldatome, sodass winzige Klümpchen entstehen.

Bis zu 50 Millionen Tonnen Elektroschrott pro Jahr

Entwickelt haben das Verfahren Forscher um Cafer Yavuz vom Korea Advanced Institute of Science and Technology in Daejeon (Südkorea). “Obwohl Leiterplatten mehr Edelmetalle enthalten als die Erze in Bergwerken, werden 80 Prozent dieser Abfälle immer noch auf Deponien verbracht, hauptsächlich aufgrund des Fehlens selektiver, nicht ertragreicher Rückgewinnungsverfahren ohne Cyanid”, erläutern die Experten. Cyanide sind Blausäureverbindungen, und Cyanidlösungen wurden seit Ende des 19. Jahrhunderts zum Herauslösen von Edelmetallen aus Gesteinen benutzt. In der EU ist das umweltschädliche Verfahren seit zehn Jahren verboten.

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Wichtig ist die Suche nach neuen Recyclingverfahren, weil sich allein die Leiterplatten, die in nahezu allen technischen Geräten wie Handys, Computern und Fernsehapparaten stecken, beim Elektroschrott zu 50 Millionen Tonnen pro Jahr summieren – bei einer jährlichen Steigerungsrate von fast 9 Prozent.

Yavuz und Kollegen setzen auf ein hoch poröses Polymer aus sogenannten Porphyrinen. Diese Stoffklasse kann Metallatome in einer ringförmigen Struktur binden; zu ihr gehört beispielsweise auch Häm als Bestandteil des Blutfarbstoffs Hämoglobin. Den Forschern gelang es, vor allem Gold und Platin aus einer Lösung mit 63 Metallen zu gewinnen. Bei bislang üblichen Vorgehensweisen könnte das Polymer pro Gramm 0,173 Gramm Gold binden. Jetzt fanden die Forscher einen Wert von 1,62 Gramm Gold, also fast das Zehnfache. Wie sie in weiteren Untersuchungen herausfanden, binden sich an die Goldatome sogar weitere Goldatome und bilden somit kleine Cluster.

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Vielversprechender Ansatz

Bei einem Versuch mit Leiterplatten, die in verdünntem Königswasser, einem Gemisch aus Salz- und Salpetersäure, gelöst wurden, konnten die Forscher 94 Prozent des Goldes zurückgewinnen. Sie errechneten, dass die Startchemikalien etwa 5 US-Dollar pro Gramm kosteten, während das damit gewonnene Gold rund 64 US-Dollar einbringen würde. Zudem kann auch das Polymer recycelt werden. “Es ist zu erwarten, dass sich die Gewinnspanne bei jedem nachfolgenden Recyclingvorgang erheblich erhöht, obwohl die Goldgewinnung zum einmaligen Gebrauch wirtschaftlich rentabel erscheint”, schreiben die Forscher.

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Klaus Opwis bezeichnet die Recyclingmethode als “sehr vielversprechenden Ansatz”. Opwis forscht am Deutschen Textilforschungszentrum Nord-West in Krefeld an ähnlichen Metallgewinnungsverfahren mithilfe spezieller Textilien. Die von seiner Arbeitsgruppe erreichten Metallgewinnungsraten liegen jedoch deutlich unter denen der Koreaner.

Mit dem Polymer COP-180 können Forscher Gold besonders gut aus Leiterplatten lösen. © Quelle: Yeongran Hong

Wissenschaftlich “nicht uninteressant”

Kritischer betrachtet Daniel Goldmann von der Technischen Universität Clausthal in Clausthal-Zellerfeld die Studie. Er hält sie für wissenschaftlich “nicht uninteressant”. Doch er erkennt darin keinen Ansatz für eine Umsetzung im großen Maßstab: “Den kompletten E-Schrott in Königswasser zu geben und aus der entstehenden Lösung Gold zu extrahieren, finde ich im Hinblick auf eine industrielle Umsetzung doch sehr gewagt.”

Auch Katrin Bokelmann von der Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategien IWKS in Alzenau sieht den Ansatz nicht als Standardverfahren für Elektroschrott. Dazu seien die Prozessschritte mit Säuren und Basen zu aufwendig, zumal diese Substanzen am Ende als Abfall übrig blieben. Nur bei Metalllösungen, die ohnehin bei industriellen Prozessen entstünden, sei die Anwendung des Verfahrens sinnvoll, meint sie. In Schmelzöfen könnten hingegen schon jetzt viele Metalle, auch Gold, zurückgewonnen werden. “Die Schmelzprozesse sind etabliert”, so Bokelmann. Schwierigkeiten gebe es noch bei Metallen, die nur in sehr geringen Konzentrationen vorliegen.

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