Biogenes Rohstoff-Recycling

Wiederbelebte Schwermetalle

In modernen Industrienationen nimmt der Bedarf an Rohstoffen wie Kupfer, Uran und Zink stetig zu. Die rasante Entwicklung der Schwellenländer heizt die Nachfrage zusätzlich an. Die Konsequenz sind immer knapper und teurer werdende Rohstoffe.

Mikroorganische Sondermüllbehandlung

"Ebenso wie Papier und Glas lassen sich auch Schwermetalle recyceln. Mit Hilfe von Mikroorganismen und umweltfreundlichen organischen Verbindungen können sie aus Industrieabfällen herausgelöst und in allerfeinster Form für industrielle Anwendungen zur Verfügung gestellt werden", erläutert Dr. Bernard Pracejus, Geschäftsführer der n-Mining GbR, die Gründungsidee seines Unternehmens. Mit seinem Partner Dr. Michael Quednau, einem erfahrenen Geologen und Geochemiker, hat der ebenso erfahrene Mineraloge ein Verfahren entwickelt, das mit Hilfe biotechnologischer Methoden Nano-Rohstoffe aus industriellen Abfällen erzeugt, die anschließend in der Hightech-Industrie zum Einsatz kommen.

Umweltschonende Prozesskette

"Für die Entwicklung des Verfahrens haben wir unsere 20-jährige Berufserfahrung auf sich ideal ergänzenden Disziplinen in die Waagschale geworfen und hatten die Grundzüge der n-Mining Technologie bereits nach sechs Monaten konzipiert", beschreibt Dr. Michael Quednau den Unternehmensstart. Die größte Herausforderung für die beiden Unternehmensgründer bestand darin, für sämtliche Prozessschritte von der Extraktion bis zur Produktion passende umweltverträgliche Methoden zu finden. Hier machte man sich organische Stoffwechselprozesse zu Nutze, die spezifisch mit bestimmten Schwermetallen reagieren. Für jedes Schwermetall wird ein unterschiedlicher organischer "Cocktail" eingesetzt, der den wertvollen Rohstoff auf sanfte Art synthetisiert.

Intelligenter Magneteffekt

Die einzelnen Schwermetalle werden also nicht auf einmal, sondern stufenweise aus den Industrieabfällen produziert. Pro Schwermetall und der zur ihrer Herauslösung eingesetzten Organik dauern die einzelnen Prozessschritte zwischen 15 Minuten und mehreren Stunden. Die Schwermetalle werden dabei zunächst mit Hilfe organischer Verbindungen extrahiert, anschließend synthetisiert und in der für industrielle Anwendungen gewünschten Form als Mikro- oder Nanosubstanz weiterverarbeitet. "Um das Verfahren weiter zu optimieren, arbeiten wir zur Zeit an einer schnelleren Lösung, bei der mit mikrobiellen Produkten beschichtete Platten in den "Metallcocktail" gehalten und die entsprechenden Schwermetalle wie mit einem Magnet herausgezogen werden", verrät Dr. Bernhard Pracejus.

Gewinnträchtiges Geschäftsmodell

Das Geschäftsmodell der n-mining GbR ist eine Win-win-Situation für alle Beteiligten: n-Mining nimmt den Produzenten die Industrieabfälle zu einem Preis ab, der deutlich unter dem sonst für Sonderrecycling üblichen liegt. Die Unternehmen sparen sich teure Sonderentsorgungen. Die Entsorgung einer Tonne Galvanikschlamm kostet z. B. 300 €. "Die synthetisierten Schwermetalle verkaufen wir in Form von Nano-Rohstoffen an Hightech-Unternehmen, die diese u. a. in photoelektronischen oder katalytischen Prozessen einsetzen, um beispielsweise LCD-Displays herzustellen", erläutert Dr. Michael Quednau das erfolgversprechende Geschäftsmodell.

Enorme Energieersparnis

Während die klassische Kupferproduktion für die Schmelze und anschließende Elektrolyse äußerst energieintensiv und durch den Einsatz von Schwefelsäure hochtoxisch ist, nutzt das n-Mining Verfahren hauptsächlich die Energie der eingesetzten Organik und kommt völlig ohne umweltbelastende Stoffe aus. "Die Energieeinsparung unseres Verfahrens im Vergleich zur herkömmlichen Schwermetallproduktion liegt bei mindestens 70 Prozent", verdeutlicht Dr. Bernhard Pracejus den Energiespareffekt.

Industriegerechte Aufbereitung

Bio-Leaching, die durch Mikroorganismen erzeugte Umwandlung von unlöslichen Erzmineralen zu wasserlöslichen Salzen, wird auch von anderen Unternehmen eingesetzt. Besonders gut funktioniert das biologisch-naßchemische Verfahren zur Gewinnung von Kupfer, Zink, Cobalt, Nickel, Gold und Uran. "Was unser Verfahren von denen unserer Mitbewerber unterscheidet, ist die Tatsache, dass wir so gut wie keine zusätzliche Energie benötigen und in der Lage sind, die Schwermetalle industriegerecht herzustellen", skizziert Dr. Michael Quednau die Wettbewerbsvorteile. Zudem sind die Verfahren einfach einzusetzen, so dass sie sich auch hervorragend für Entwicklungs- und Schwellenländer eignen.

Exzellente Kontakte

Durch Kontakte zu diversen ausländischen Botschaften lernte das Geschäftsführer-Duo den Botschafter von Sambia kennen. Der an modernen Technologien äußerst interessierte Botschafter war sofort von dem Verfahren begeistert und möchte es in seinem rohstoffreichen Land einsetzen. Sambia verfügt über große Vorkommen an Kupfer, Cobalt, Chrom, Nickel, Silber und Gold, die mit teilweise veralteten Methoden abgebaut wurden und somit eine starke Belastung für die dortige Umwelt darstellen. Was im Labormaßstab bereits hervorragend funktioniert, soll sich demnächst in einer Pilotanlage in Sambia bewähren. "Wir sind stolz, dass unser Land durch den Einsatz der n-Mining Technologie eine Vorreiterfunktion beim Umweltschutz einnehmen wird, von der ganz Afrika profitieren kann. Darüber hinaus werden durch den geplanten Technologietransfer Arbeitsplätze geschaffen, da das Verfahren vor Ort von einheimischen Mitarbeitern eingesetzt werden soll", freut sich seine Exzellenz Godwin Kingsley Chinkuli.

Ariane Steffen