Verbesserte Gewinnung Seltener Erden
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Seltene Erden sind für die europäische Industrie unverzichtbar. Ihre Gewinnung ist bislang jedoch aufwendig und umweltbelastend. Im Förderprojekt „Verbesserte Gewinnung Seltener Erden durch magnetfeldunterstützte Separation“ erforschen Wissenschaftler ein effizienteres und umweltverträglicheres Verfahren. Das Projekt wird über einen Zeitraum von eineinhalb Jahren mit 144.000 Euro gefördert.
Sie bilden eine Gruppe von 17 chemischen Elementen: Seltene Erden sind trotz ihres Namens weltweit in der Erdkruste vorhanden, jedoch selten in großen Lagerstätten mit hoher Konzentration. Für die Herstellung moderner technologischer Produkte – etwa Smartphones, E-Autos, Bildschirme, LEDs oder Windräder – sind sie Schlüsselmaterialien. Seltene Erden sind wertvoll und zählen deshalb zu den sogenannten kritischen Rohstoffen.
Allerdings sind chemische Verfahren zur Gewinnung der Gruppe von Elementen aufwendig, ineffizient und stellen eine Belastung für die Umwelt dar; häufig entstehen dabei giftige Abwässer und radioaktive Abfallprodukte. Gegenwärtig ist eine Vielzahl von Verfahrensschritten notwendig, was zu einem enormen ökologischen Fußabdruck führt.
Im neuen Förderprojekt erforschen Wissenschaftler ein physikalisch unterstütztes Trennverfahren, das auf den starken Unterschieden der magnetischen Eigenschaften bei Seltenen Erden basiert. Voruntersuchungen im Mikromaßstab haben bereits gezeigt, dass das Vorhandensein von Magnetfeldgradienten die Selektivität des Stofftransports erhöht und die Trennung der Emulsion im Verarbeitungsprozess verbessert. Diese vielversprechenden Erkenntnisse sollen nun auf einen größeren Maßstab übertragen werden.
- Dr. Sascha Heitkam, Technische Universität Dresden, Institut für Verfahrenstechnik und Umwelttechnik
- Prof. Dr. Kerstin Eckert, Technische Universität Dresden, Fakultät Maschinenwesen
- Dr. Zhe Lei, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Institut für Fluiddynamik
- Dr. Karin Schwarzenberger, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Institut für Fluiddynamik