Batterierecycling mit Orangenschalen: Umweltverträgliches Verfahren aus Singapur

Ausgediente Lithium-Ionen-Batterien und manch anderer Elektroschrott lässt sich künftig mit biologischen Methoden recyceln. Dalton Tay, Assistenzprofessor für Materialwissenschaften und Biologie an der Nanyang Technological University, Singapore und sein Team gewinnen die Wertstoffe in den Akkus mit einem Pulver aus ofengetrockneten Orangenschalen und Zitronensäure zurück. Zusätzlich ist nur noch mäßige Erhitzung nötig. Es belieben zwar Reststoffe übrig, doch anders als bei anderen Verfahren sind diese nicht giftig.

90 Prozent der Wertstoffe zurückgewonnen

Bei Labortests stellten die Forscher fest, dass sich rund 90 Prozent der Metalle Kobalt, Lithium, Nickel und Mangan zurückgewinnen ließen. Das ist eine ähnliche Quote wie bei anderen Recyclingtechniken, die Säuren verwenden oder den gesamten Schrott einschmelzen, um die einzelnen Metalle getrennt zurückzugewinnen.

„Der Schlüssel liegt in der Cellulose der Orangenschalen, die während des Extraktionsprozesses unter Hitze in Zucker umgewandelt wird“, sagt Tay. Dieser Zucker verstärke die Rückgewinnung von Metallen aus Batterieabfällen. Natürlich vorkommende Antioxidantien in Orangenschalen wie Flavonoide und Phenolsäuren könnten ebenfalls zu einer besseren Ausbeute beitragen.

Die Forscher nutzten die wiedergewonnenen Metalle, um neue Batterien zu bauen. Da sie nicht so rein sind wie frisches Material machten diese Akkus früher schlapp. In der anfänglichen Ladekapazität unterschieden sie sich allerdings nicht. Jetzt arbeitet das Team daran, sie Zyklenfestigkeit zu verbessern.

53 Millionen Tonnen Elektroschrott pro Jahr

„Aktuelle industrielle Recyclingprozesse für Elektroschrott sind energieintensiv und verursachen schädliche Schadstoffe in fester und flüssiger Form“, sagt Professor Madhavi Srinivasan, an der NTU für Recyclingtechniken zuständig. Seiner Ansicht nach bestehe dringender Bedarf an umweltverträglichen Recyclingtechniken, zumal die Mengen an Elektronikschrott ständig weiter wüchsen. Laut Global Waste Monitor waren es im Jahr 2019 mehr als 53 Millionen Tonnen. Die darin enthaltenen Metalle haben einen Wert von 57 Milliarden Dollar. Srinivasan hebt vor allem hervor, dass diese Technik zwei Fliegen mit einer Klappe schlägt. Außer der Umweltverträglichkeit des Verfahrens würden auch noch biologische Abfälle sinnvoll genutzt.

via NTU