REELACS - Recycling von Seltenen Erden durch Bio-Leaching und Bio-Accumulation

Seltene Erden wurden im Critical Raw Materials Act (CRMA) im März 2023 von der EU als wichtige und kritische Rohstiffe eingestuft. Diese Elemente, wie z.B.: Lanthan, Neodym oder Gadolinium, sind vor allem in Elektro- und Elektronikschrott enthalten. Es werden zwar nur geringe Mengen für diese Geräte benötigt, doch hat der Anstieg in den Bereichen Digitalisierung oder Elektromobilität die EU zu diesem Schritt bewogen. Da Seltene Erden speziell auch in Windkraftanlagen oder Solarzellen, also in alternativen Energiegewinnungsmethoden, Verwendung finden, kann man sagen, dass sie für die Zukunft der Umwelt von besonderer Bedeutung sind. Im Februar dieses Jahres veröffentlichte das Karlsruher Institut für Technologie eine Studie zu dem Thema Versorgungslage in der EU mit Seltenen Erden. Auch hier wird hervorgehoben wie stark der Bedarf an seltenen Erden angestiegen ist (in der Dekade von 2012 bis 2027 um ca. 270%), welche Lagerstätten in Europa verfügbar sind, vor allem aber auch die Bedeutung einer kreislauforientierten Wirtschaft mit diesen wichtigen Rohstoffen und der Bedeutung von Recycling als Teil dieser Wirtschaft. (https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000169054). Da aktuelle Schätzungen von einer Recyclingrate, wie z.B. von der Leibniz-Gesellschaft oder verschiedene Publikationen ((Balaram, 2019; Ge et al., 2022; Leibniz-Gemeinschaft: Kreislaufwirtschaft Für Seltene Erden, n.d.), von ca. 1% ausgehen, ist die Entwicklung einer umweltfreundlichen, nachhaltigen Recyclingmethode von großer Bedeutung. Die ersten Schritte konnten hier schon in vorhergehenden Projekten gesetzt werden, daher gilt es jetzt die Technologie an die „lebensechten“ Anforderungen eines sehr inhomogenen Ausgangsmaterials anzupassen. Der von den Partnern in diesem Projekt gewählte Lösungsansatz ist eine Kombination zweier biotechnologischer Methoden, namentlich des Bio-Leachings und der Bio-Akkumulation. Dadurch sollen die starken Schwankungen an Eisen und Kupfer, die im Elektronikschrott zwangsläufig noch vorhanden sind, abgefangen und der eigentliche Akkumulationsschritt, der das Recycling der Seltenen Erden erlaubt, so effizient wie möglich gestaltet werden. Wie bereits oben beschrieben, wird durch das Bio-Leaching der Gehalt an Eisen und Kupfer soweit im Elektronikschrott reduziert werden, dass die Bio-Akkumulation ohne Reduktion in der Wachstumsrate oder verringter Aufnahmekapazität möglich ist.