Das Gold im Elektroschrott: Eine wachsende Umwelt-Herausforderung

Das Gold im Elektroschrott: Eine wachsende Umwelt-Herausforderung

Die moderne Gesellschaft ist zunehmend auf elektronische Geräte wie Smartphones und Laptops angewiesen – doch dieser Fortschritt hat erhebliche ökologische Folgen. Im Jahr 2022 erreichte das globale Aufkommen an Elektroschrott (E-Waste) geschätzte 62 Millionen Tonnen – ein Anstieg von 82 % seit 2010. Prognosen zufolge könnte diese Menge bis 2030 auf 82 Millionen Tonnen anwachsen, was Abfallmanagement und Umwelt stark belastet. Elektroschrott ist jedoch nicht nur ein Entsorgungsproblem, sondern stellt auch eine immens wertvolle Rohstoffquelle dar. Viele ausrangierte Geräte enthalten wertvolle Edelmetalle wie Gold, das aufgrund seiner hervorragenden Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit in vielen elektronischen Schaltkreisen verbaut wird. Dennoch werden weniger als 25 % des Elektroschrotts fachgerecht gesammelt und recycelt – ein Verlust an Ressourcen und eine Belastung für die Umwelt.

Warum die Rückgewinnung von Gold aus Elektroschrott entscheidend ist

Gold hat eine zentrale Rolle in der Menschheitsgeschichte: als Zahlungsmittel, Schmuck und wirtschaftliche Grundlage. In modernen Technologien, insbesondere in Elektronik, Luft- und Raumfahrt sowie der chemischen Industrie, ist Gold dank seiner einzigartigen Eigenschaften unersetzbar. Herkömmliche Goldgewinnung belastet jedoch Umwelt und lokale Ökosysteme stark – Abholzung und die Vergiftung von Gewässern durch hochgiftige Chemikalien wie Cyanid und Quecksilber sind weit verbreitet. Besonders bei kleinbäuerlichem Goldbergbau (Artisanal and Small-Scale Mining, ASM) wird oft Quecksilber eingesetzt, um Gold aus Erz zu lösen. Dies setzt die Arbeiter gefährlichen Dämpfen aus und kontaminiert die Umwelt. ASM gilt weltweit als führende Quelle für Quecksilberverschmutzung.

Vor diesem Hintergrund arbeiten Wissenschaftler vermehrt an nachhaltigen Methoden, Gold aus sogenannten Sekundärquellen wie Elektroschrott zurückzugewinnen. Das sogenannte Urban Mining, also das Rückgewinnen von Metallen aus Elektroschrott, birgt großes Potenzial, die steigende Nachfrage nach Gold ressourcenschonend zu decken und schädliche Umweltfolgen des herkömmlichen Bergbaus zu reduzieren.

Neue Technologie zur nachhaltigen Goldgewinnung

Ein wegweisender wissenschaftlicher Beitrag in Nature Sustainability stellt eine innovative Technik zur Goldextraktion aus Elektroschrott und Erz vor, die den Fokus auf Sicherheit und Umweltschutz legt. Diese neuartige Methode verzichtet vollständig auf gefährliche Chemikalien wie Quecksilber und Cyanid und ist somit ein Meilenstein für umweltfreundliche Edelmetall-Rückgewinnung.

Umweltfreundliches chemisches Laugungsverfahren

Herzstück dieses Verfahrens ist Trichlorisocyanursäure, ein weit verbreitetes und kostengünstiges Mittel, das normalerweise zur Wasseraufbereitung oder im Schwimmbad eingesetzt wird. In einer Salzlösung aktiviert, reagiert dieses Mittel mit dem Gold in Elektronikschrott oder Golderz und löst es als wasserlöslichen Komplex heraus. Im Gegensatz zu traditionellen Laugungsmitteln gilt Trichlorisocyanursäure als umweltverträglich und einfach handhabbar.

Selektive Goldgewinnung mit schwefelhaltigen Polymeren

Nach dem Lösen des Goldes setzen die Forschenden einen speziell entwickelten schwefelreichen Polymersorbentien ein, um das gelöste Metall selektiv zu binden. Polymersorbentien sind Materialien, die gezielt bestimmte Substanzen aus Flüssigkeiten aufnehmen können. Die Innovation hier: Der Polymersorbent besteht aus elementarem Schwefel – einem Abfallprodukt der Erdölindustrie. Dadurch wird ein Industrie-Nebenprodukt sinnvoll verwertet und eine hohe Selektivität bei der Goldrückgewinnung auch in Gegenwart anderer Metalle garantiert.

Kreislaufwirtschaft: Chemikalien- und Materialrecycling

Nachhaltigkeit steht dabei an jeder Stufe des Verfahrens im Mittelpunkt: Sowohl das Laugungsmittel als auch das Polymersorbent können recycelt und wiederverwendet werden, wodurch Abfälle minimiert werden. Die Forschenden entwickelten sogar lichtbasierte Methoden, um den Polymersorbent nach der Goldgewinnung wieder in den Grundbaustein (Monomer) aufzuspalten und neu zu verwenden. Auch das im Prozess eingesetzte Wasser wird gereinigt und zurückgeführt – so entsteht ein geschlossener Kreislauf für die Goldrückgewinnung aus Elektroschrott.

Experimentelle Tests belegen die Effizienz des Verfahrens bei unterschiedlichstem Ausgangsmaterial – von natürlichem Erz über alte Computerplatinen bis hin zu Laborabfällen. Laut den Wissenschaftlern könnten diese Fortschritte, wenn sie breit eingesetzt werden, die Umweltbelastung durch Goldabbau und Elektroschrott signifikant senken.

Weitreichende Bedeutung für nachhaltigen Bergbau und Urban Mining

Das Potenzial dieser nachhaltigen Technologie für die Goldextraktion ist gerade für Kleinbergbau-Gemeinschaften enorm. Viele dieser Minenarbeiter in abgelegenen Regionen sind stark auf quecksilberbasierte Methoden angewiesen. Das gefährdet ihre Gesundheit und belastet die Natur erheblich.

Mit einer sicheren und wettbewerbsfähigen Alternative zu Quecksilber und Cyanid eröffnet der neue Ansatz die Chance, Bergleute zu schützen und ihre Existenz zu sichern. Darüber hinaus könnte die breite Einführung dieses Verfahrens das verantwortungsvolle Urban Mining stärken und die Rückgewinnung von Edelmetallen aus Elektroschrott sicherer und zugänglicher machen.

Doch der flächendeckende Einsatz bringt Herausforderungen mit sich. Um die Technologie industriell zu nutzen, müssen die Herstellung des Polymersorbenten hochskaliert und das Recycling effizient gestaltet werden. Außerdem muss das Verfahren im Wettbewerb zu etablierten industriellen Methoden bestehen, was Leistung, Ausbeute und Kosten betrifft. Erste Ergebnisse sind vielversprechend, doch der Sprung von der Laboranwendung zur Praxis – und letztlich zum Industriestandard – erfordert Zusammenarbeit mit Regierungen, NGOs und Industriepartnern.

Experteneinschätzungen

Die leitenden Forscher betonen: „Unsere wichtigste Motivation ist es, Millionen von Handwerkern und Kleinbergleuten zu unterstützen, deren Gesundheit und Einkommen von der Goldgewinnung abhängen. Indem wir das Verfahren sicherer und nachhaltiger machen, fördern wir wirtschaftliche Entwicklung und Umweltschutz.“

Fazit

Das innovative Verfahren zur Goldgewinnung aus Elektroschrott und Erz stellt einen wichtigen Fortschritt im nachhaltigen Ressourcenmanagement dar. Mit alltäglichen Chemikalien und recycelbaren Polymeren aus Industrie-Nebenprodukten eröffnen Wissenschaftler neue Wege für eine umweltfreundliche Edelmetall-Rückgewinnung. Diese Technologie reduziert nicht nur die Umweltbelastung durch traditionellen Bergbau, sondern sichert auch die Existenzgrundlage gefährdeter Gemeinschaften und ebnet den Weg zu einer Kreislaufwirtschaft im Rohstoffsektor. Trotz noch bestehender technischer und logistischer Hürden sind sichere, skalierbare und wirtschaftliche Verfahren zur Goldextraktion ein bedeutender Schritt hin zu einer saubereren, nachhaltigeren Zukunft für die Bergbau- und Elektronikindustrie weltweit.