Neue Recyclingwege für Tantal aus E-Schrott

Ein Konsortium aus Wissenschaft und Industrie will neue Verfahren entwickeln, um wertvolles Tantal aus Elektroaltgeräten zurückzugewinnen. Ziel des Verbundprojektes IRETA ist die Entwicklung eines Recyclingweges, über den Tantal sowohl ökonomisch sinnvoll als auch ökologisch verträglich zurückgewonnen wird, teilt die Fraunhofer-Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS mit.

Das Übergangsmetall Tantal kommt vor allem in Elektronikgeräten zum Einsatz. In Tantal-Kondensatoren ermöglicht das Metall durch seine besonderen elektrischen Eigenschaften die Konstruktion von Bauteilen, die bei geringem Volumen eine sehr hohe elektrische Kapazität besitzen. Der Einsatz von Tantal-Kondensatoren erlaubt deshalb die Miniaturisierung von Elektrogeräten.

Allerdings erfolgt die Förderung von Tantal zu erheblichen Teilen aus der politisch instabilen Große-Seen-Region in Afrika, erklärt das IWKS. Dort werde der Tantal-Abbau teilweise zur Finanzierung von kriegerischen Auseinandersetzungen genutzt. Die US-Börsenaufsichtsbehörde SEC stuft dieses Tantal deshalb als konfliktfördernd ein.

Auch das Recycling ist bislang noch keine Alternative. Die Recyclingquote von Tantal aus Elektroaltgeräten liegt bei unter einem Prozent, da es auf dem herkömmlichen Kupferrecyclingweg verloren geht. In dem Forschungsprojekt sollen deshalb Recyclingwege erforscht werden, bei denen vollkommen neue Prozesswege im Zusammenhang mit Tantal zur Anwendung kommen, wie das IWKS hervorhebt.

Dazu ist vorgesehen, dass zunächst die Tantal-Kondensatoren über eine optische Erkennungssoftware auf den Platinen von Elektroaltgeräten identifiziert und anschließend vollautomatisch demontiert werden. Anschließend folgt eine mechanische Aufbereitung der Kondensatoren zu einem Pulver. Mit drei verschiedenen innovativen Recyclingwegen, die auf chemischem Transport, funktionalisierten Nanopartikeln und elektrochemischer Abscheidung basieren, soll das Tantal schließlich aus diesem Pulver in Reinform wiedergewonnen werden. Eine vergleichende Bewertung der Recyclingwege unter ökonomischen und ökologischen Aspekten soll dabei Aufschluss geben, welcher dieser drei Prozesse für den Aufbau einer Pilotanlage infrage kommt.

Förderung durch BMBF

An dem Forschungsprojekt sind insgesamt vier Partner aus der Wissenschaft beteiligt. Die Arbeiten zur optischen Erkennung und Entfernung der Kondensatoren werden an der Hochschule Aschaffenburg erfolgen. Projektkoordination sowie mechanische Aufbereitung und elektrochemische Abscheidung werden vom Fraunhofer-Anwendungszentrum „Ressourceneffizienz“ in Aschaffenburg und Alzenau durchgeführt. Die Fraunhofer-Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS in Alzenau wird die Recyclingwege über Nanopartikel und chemischen Transport untersuchen. Die Ökobilanzierung zur vergleichenden Bewertung der Recyclingwege wird vom bifa Umweltinstitut in Augsburg übernommen.

Ergänzt wird das Konsortium durch die Industriepartner Mairec Edelmetallgesellschaft mbH aus Alzenau, Iolitec GmbH aus Heilbronn und Tantec GmbH aus Gelnhausen auf den Gebieten der Recyclingtechnik, Prozesstechnik und chemischen Synthese. Zusätzlich stehen die Unternehmen den Forschungspartnern während des gesamten Vorhabens beratend zur Seite.

Das Projekt wird mit rund 700.000 Euro im Rahmen der „KMU-Innovationsoffensive Ressourcen- und Energieeffizienz“ des BMBF gefördert.