Wertstoffabtrennung ohne Prozesschemikalien
Rohstoffeffizienz-Preis 2015: Fraunhofer-Verfahren auf dem zweiten Platz.
Am 4. Dezember vergab die Deutsche Rohstoffagentur in der Kategorie „Forschungseinrichtung“ den Rohstoffeffizienz- Preis 2015 an das C³-Konsortium der Technischen Universität Dresden. Den zweiten Platz erreichte hier die Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung ISC. Das Team von Andreas Bittner entwickelte zusammen mit der ImpulsTec GmbH als Partner ein chemikalienfreies Wertstoff-Abtrennverfahren: Ermöglicht wird die vollständige Rückgewinnung von Wertstoffen und Funktionskomponenten aus Hightech-Produkten wie zum Beispiel Batterien oder Solarzellen auf Basis von elektrisch erzeugten Druckwellen.
Bei dem elektrohydraulischen Fragmentierungsverfahren von Fraunhofer ISC werden die aufzutrennenden Materialverbünde in Wasser eingebracht und über intensive Schockwellen materialselektiv zerlegt. Nach dem Ablassen des Wassers können die voneinander getrennten Materialien und Komponenten durch Sieben und Sortieren einfach und sortenrein voneinander getrennt werden. Die Rückgewinnung von Aktivmaterialien ist ebenfalls möglich, so Fraunhofer ISC. Das Verfahren verbessert den Angaben zufolge die Ausbeute und die Qualität der zurückgewonnen Materialklassen wie Metall, Halbleiter, Glas und Polymer. Da keine Prozess-Chemikalien benötigt und eventuell entstehende Gefahrstoffe wie Stäube durch das Medium Wasser passiviert werden, stellt sich die Methode als umweltfreundlich dar. Selbst gering konzentrierte Wertstoffe und sogar intakte Funktionskomponenten, die direkt für neue Produkte wiederverwendbar sind, können zurückgewonnen werden.
Das Verfahren ist auch auf Solarzellen anwendbar (Foto: Fraunhofer ISC)
Eine energie- und materialintensive Neusynthese von Funktionsmaterialien sei in vielen Fällen nicht nötig. Eine erste Pilotanlage läuft am Standort Alzenau der Projektgruppe IWKS; eine weitere Anlage wird bei einem mittelständischen Recyclingunternehmen eingesetzt. Durch den skalierbaren, flexiblen und mobilen Aufbau kann der gesamte Prozess an beliebigen Orten installiert und beispielsweise für das Recycling von Altprodukten oder Produktionsabfällen direkt an den Produktionsstätten verwendet werden. Ein Recycling von Elektronikkomponenten oder die Aufarbeitung von Komposit-Materialien wie Keramik-Metall-Verbunde oder Kohlefaserbauteilen ist ebenso möglich wie die Auftrennung von Materialgefügen in die Einzelkomponenten (zum Beispiel bei Schlacken). Damit sind auch Anwendungen in der Metallurgie und im Bergbau denkbar.
Foto: ImpulsTec GmbH
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