Gold aus Elektroschrott zurückgewonnen – mit Milchproteinen
Viele Metalle sind nur schwierig aus Elektroschrott herauszulösen. Nun haben Schweizer Forschende eine sanfte und nachhaltige Methode entwickelt, mit der sie Gold wirtschaftlich zurückgewinnen.
Foto: ETH Zürich / Alan Kovacevic
In jedem ausgedienten Laptop, in jedem Smartphone stecken viele wertvolle Materialien. Doch sie am Ende der Lebenszeit wieder aus den Geräten zurückzugewinnen, ist schwierig. Entweder bedarf es aggressiver Chemikalien oder rabiater Methoden, um an die Wertstoffe heranzukommen. Und meist bleibt die Ausbeute gering. Nun aber haben Forschende der ETH Zürich eine neue Methode entwickelt, die besonders nachhaltig ist. Denn sie basiert auf einem Nebenprodukt der Lebensmittelindustrie: einem Proteinfaserschwamm aus Molke.
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Die Restflüssigkeit bei der Käseherstellung verwendet Raffaele Mezzenga, Professor am Departement Gesundheitswissenschaften und Technologie der ETH Zürich, um Gold aus dem Elektroschrott regelrecht herauszufischen. Seine Methode ist weder energieintensiv, noch benötigt sie hochgiftige Chemikalien wie die meisten anderen Verfahren. Und sie ist kostengünstig und wirtschaftlich. Ihre Studie haben die Forschenden im Fachblatt „Advanced Materials“ publiziert.
Proteinschwamm nimmt Gold besonders gerne auf
Zunächst denaturierten die Schweizer die Molkenproteine bei großer Hitze und mit Säure, damit sie sich in einem Gel zu Protein-Nanofasern zusammenballen. Getrocknet entsteht aus diesem Gel ein Schwamm. Dann nahmen die Forschenden aus 20 alten Computern die Elektronikleiterplatten und entfernten daraus die Metallteile. Diese lösten sie in einem Säurebad auf, sodass die Metalle darin als Ionen vorlagen.
In dieser Lösung schwimmen die Metallionen bunt gemischt durcheinander. Gibt man nun aber den Proteinschwamm hinzu, so lagern sich die Gold-Ionen bevorzugt an die Molkenfasern an. Erhitzt man den Schwamm anschließend, so kristallisieren die Gold-Ionen zu Flocken, die sich zu einem Goldnugget einschmelzen lassen. Aus den 20 Leiterplatten konnten die Schweizer Wissenschaftler ein rund 450 mg schweres Nugget mit 91 % Gold an der Gesamtmasse gewinnen, was knapp 22 Karat entspricht. Der Rest war Kupfer.
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Das Verfahren ist effizient und wirtschaftlich rentabel
Ihre neue Technologie halten die Forschenden für wirtschaftlich. Mezzenga rechnet vor, dass die Kosten für die Beschaffung der Ausgangsmaterialien und die Energiekosten des ganzen Prozesses zusammen 50-mal geringer sind als der Wert des Goldes, das zurückgewonnen werden kann.
Nun will das ETH-Team die Technologie zur Marktreife entwickeln. Und man denkt bereits einen Schritt weiter: Auch Industrieabfälle aus der Mikrochipherstellung oder von Vergoldungen können wertvolle Quellen für ihre Goldfischerei sein.
