Elektronikschrott

Forscher schlagen einen neuen Weg beim Recycling von Elektronikschrott ein: Sie pulverisieren die verschiedenen Komponenten von Leiterplatten zu Nanostaub. Dazu nutzen sie eine spezielle Mühle, die auf der Kryotechnik fußt.

Neues Recyclingverfahren ist grün, sauber – und extrem kalt


Wissenschaftler der Rice University in Houston (Texas) und des Indian Institute of Science wollen das Recycling von Elektronikschrott revolutionieren. Mit ihrer neuen Methode soll das Recycling im Gegensatz zu heutigen Verfahren stark vereinfacht werden. Gelingen soll das durch ein Pulverisieren der verschiedenen Komponenten von Leiterplatten.

Für die Pulverisierung des Elektronikschrotts benutzt Chandra Sekhar Tiwary, Postdoktorand an der Rice University und zugleich Wissenschaftler am Indian Institute of Science in Bangalore, eine spezielle Kryo-Mühle. Diese arbeitet mit extrem niedrigen Temperaturen. Auf diese Weise werden Chips und andere Leiterplatten-Komponenten sowie Polymere zu Nanostaub-Partikel zerkleinert. Diese könnten dann einander nicht mehr verunreinigen.

„Danach können diese kleinen Partikel einfach sortiert und wiederverwendet werden“, sagt Tiwary. Anders als mit herkömmlichen Verfahren könnten mit der neuen Methode alle Komponenten, also Metalle, Oxide und Polymere, in homogene Puder aufgebrochen und wiederverwendet werden – ohne dass Abfall entsteht, verspricht der Wissenschaftler.

Kryo-Mühle arbeitet bei minus 119 Grad

„Kalte Materialien sind spröder und lassen sich daher einfacher zerkleinern“, erklärt Tiwary. „Wir machen uns einfach die Physik zunutze: Erhitzt man Dinge, lassen sie sich einfacher miteinander kombinieren.“ So könne man beispielsweise Metalle in Polymere oder Oxide in Polymere mischen. Bei kalten Temperaturen sei es genau umgekehrt – die Materialien wollen sich dann nicht gerne mischen lassen.

„Die grundlegenden Eigenschaften der Materialien wie der Elastizitätskoeffizient, die thermische Leitfähigkeit und der Wärmeausdehnungskoeffizient ändern sich allesamt“, betont Tiwary. „Bei tiefen Temperaturen lässt sich alles sehr gut trennen.“ Versuchsobjekte seien Computermäuse gewesen, sprich deren Bestandteile.

Die Kryo-Mühle enthalte das preiswerte Edelgas Argon und eine Kugel aus Werkzeugstahl, erklärt der Wissenschaftler. Mithilfe von flüssigem Nitrogen werde der Behälter der Mühle konstant bei minus 119,15 Grad Celsius gehalten. Durch Schütteln zerschlage die Stahlkugel zunächst den Polymer, dann die Metalle und schließlich die Oxide zu Puder mit Partikelgrößen zwischen 20 und 100 Nanometern.

Die Verfahrensdauer gibt Tiwary mit bis zu drei Stunden an. Danach würden die Partikel in ein Wasserbad gegeben, um sie zu separieren.

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