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Aschen und Schlacken aus Müllverbrennungsanlagen enthalten Metalle © APA (Fohringer)
Aschen und Schlacken aus Müllverbrennungsanlagen enthalten Metalle © APA (Fohringer)

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Neues System in Linz entdeckt: Bakterien lösen Metall aus Schlacke

14.06.2017

Diese Meldung ist Teil einer wöchentlichen Zusammenfassung für den APA-Science-Newsletter Nr. 23/2017 und nicht zwingend tagesaktuell

Bakterien lösen Metalle aus Müllverbrennungsaschen und -schlacken - diesen neuen Weg zur Metallgewinnung haben Forscher des Austrian Centre of Industrial Biotechnology (acib) am Standort Linz entwickelt. Das neue, umweltfreundliche Bioleaching-System funktioniert in Laborversuchen gut, nun soll es fit für die Industrie gemacht werden, teilte das Zentrum der APA mit.

Zurzeit werden Aschen und Schlacken aus Müllverbrennungsanlagen zur Gänze als Abfälle deponiert. Dabei handle es sich um jährlich rund 531.000 Tonnen Schlacken und 124.000 Tonnen Aschen in Österreich, so das acib. Diese Rückstände enthielten mitunter höhere Metallkonzentrationen als Primärerz. Die Herausforderung bestehe allein darin, die wertvollen Stoffe aus dem komplexen Stoffgemisch herauszubekommen.

Das Projekt GRecoMet (Green Recovery of Metals) suchte nach einer Lösung und entwickelte das neue Bioleaching-System. Im Gegensatz zur herkömmlichen Laugen-Methode werden bei der mikrobiellen Erzlaugung die Metalle nicht aus ihren Erzen, sondern aus Abfall gewonnen.

"Es handelt sich um ein umweltfreundliches Verfahren zur Metallgewinnung, das die Eigenschaften der Bakteriengattung Acidithiobacillus als natürlichen Katalysator nutzt", erklärte acib-Forscher Wolfgang Schnitzhofer. Das heißt, die Mikroorganismen sind in der Lage, sowohl Schwefel als auch Eisen zu oxidieren. Durch verschiedene Mechanismen, z.B. durch Umwandlung in wasserlösliche Metallsulfate, lösen die Bakterien diverse Metalle aus einer festen Matrix heraus. Diese extrahierten Stoffe können dann mit Standardmethoden unkompliziert wiedergewonnen werden. Im Gegensatz zu konventionellem Laugen mit starken und schädlichen Säuren fallen so gut wie keine Nebenprodukte an.

Bis zu 90 Prozent der Metalle herausgelöst

"Laborversuche haben gezeigt, dass die Bakterien bis zu 90 Prozent der gewünschten Zielmetalle, insbesondere Aluminium, Kupfer, Zink, aber auch Chrom und Magnesium, herauslösen", erläuterte Schnitzhofer. Die Bakterien arbeiten äußerst umweltfreundlich, wodurch wenig Energie- und Betriebsmittel eingesetzt werden müssen. So sei es möglich, CO2 als Kohlenstoffquelle zu verwenden, wodurch in diesem Prozess CO2 verwertet und gespeichert wird.

Ziel der Forscher ist es, die metall-entfrachtete Lösung dem Bioleaching-System wieder zuzuführen und so sämtliche Kreisläufe zu schließen. Derzeit arbeiten die Wissenschafter daran, die natürlich-kultivierten Bakterien für die Umsetzung im Industriemaßstab fit zu machen. Schnitzhofer sieht in der Technologie großes Zukunftspotenzial. Sie könnte bis dato unentdeckte Rohstoffquellen einer neuen Nutzung zuführen und auf lange Sicht einen Ausweg aus der Rohstoffabhängigkeit anderer Länder bedeuten, meinte er.

Das Projekt GRecoMet startete im April 2016 und verfügt über ein Gesamtvolumen von rund einer Million Euro. Das acib, eine Non-Profit-Organisation, ist ein internationales Forschungszentrum für industrielle Biotechnologie mit Standorten in Graz, Linz, Wien, Heidelberg, Hamburg, Italien, Australien, Neuseeland und Taiwan sowie Partnerschaften mit über 150 Universitäten und Unternehmen. Derzeit arbeiten rund 250 Beschäftigte an 75 Forschungsprojekten.

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