Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Biologisches Recycling von industriell bedeutsamen Edelmetallen

23.01.2013
Im Verbundforschungsprojekt NanoPOP recyceln Gießener Forscherinnen und Forscher wertvolle Metalle wie Palladium mit Hilfe von Bakterien und stellen gleichzeitig Nanokatalysatoren für die Beseitigung von Umweltschadstoffen her – Dr. Helge Braun (MdB), Parlamentarischer Staatssekretär bei der Bundesministerin für Bildung und Forschung, übergab heute den Bescheid zur Förderung des Projekts über rund eine Million Euro

Platingruppenmetalle sind essentielle Rohstoffe für die Herstellung zahlreicher High Tech-Produkte – doch die Ressourcen sind knapp. Eine Möglichkeit, die Versorgung mit diesen wertvollen Rohstoffen zu sichern, ist das Recycling.


In Vesikeln verkapselte Palladium-Katalysatoren.
Foto: Gerd Hause & Michael Bunge

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) entwickeln im Rahmen des Verbundforschungsprojekts NanoPOP innovative Verfahren zum mikrobiellen Recycling von strategischen Edelmetallen – insbesondere von Palladium, aber auch von Platin, Rhodium und Ruthenium. Darüberhinaus sollen durch nanobiotechnologische Prozesse gleichzeitig maßgeschneiderte Edelmetall-Nanokatalysatoren mit herausragenden katalytischen Eigenschaften produziert werden, die zum Abbau von problematischen langlebigen Organohalogenverbindungen genutzt werden können.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Projekt NanoPOP mit rund einer Million Euro über drei Jahre, davon gehen etwa 520.000 Euro an die JLU. Den Bewilligungsbescheid hat Dr. Helge Braun, Parlamentarischer Staatssekretär bei der Bundesministerin für Bildung und Forschung, heute in Gießen übergeben: „Wenn es gelingt, das Wirtschaftswachstum vom steigenden Ressourcenverbrauch und zunehmenden CO2-Ausstoß zu entkoppeln, können die globalen Herausforderungen gemeistert und der Wohlstand auch für die zukünftigen Generationen gesichert werden“, sagte Braun. „Ich freue mich sehr darüber, dass wir mit diesem interdisziplinären Nanobiotechnologie-Projekt höchst innovative und angewandte Forschung und gleichzeitig Technologieentwicklung an der JLU betreiben“, so der Vizepräsident für Wissenschaftliche Infrastruktur der Justus-Liebig-Universität, Prof. Dr. Peter Winker.

An dem Forschungsvorhaben beteiligt sind neben dem Institut für Angewandte Mikrobiologie
(Projektleiter: Dr. Michael Bunge) und dem Institut für Bodenkunde (Projektleiter: PD Dr. Rolf Alexander Düring) der JLU die Technische Universität Dresden, das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH (UFZ) in Leipzig, die Polytechnische Universität Tomsk (Russland), die Mesocosm GmbH in Homberg (Ohm) sowie die Rhenotherm GmbH in Kempen.

Platingruppenmetalle werden als Industriekatalysatoren in chemischen Prozessen, zur Reinigung von technischen Gasen, als Abgaskatalysatoren und in vielen weiteren Produkten der Automobil-, Elektronik-, und Medizinindustrie genutzt. Außerdem dienen sie zur Erzeugung und Speicherung alternativer Energien zum Beispiel in Solarzellen oder bei der Wasserstoffspeicherung in Brennstoffzellen. Die Entwicklung der Zukunftstechnologien hat die Nachfrage nach vielen Platingruppenmetallen verstärkt. Der ständig steigende Bedarf kann in Zukunft nicht mehr über die verfügbare Fördermenge aus den Minen gedeckt werden. Zudem schädigt die Bergbauförderung strategischer Metalle die Umwelt und ist auch politisch problematisch, da der Abbau teilweise in Bürgerkriegsgebieten in Afrika erfolgt.

Neben der effizienten Nutzung vorhandener Ressourcen ist daher ein vollständiges und nachhaltiges Recycling bzw. die Aufbereitung der Edelmetalle aus verschiedensten Industrieanwendungen nötig. Die derzeit verwendeten konventionellen pyrometallurgischen und hydrometallurgischen Recycling-Methoden sind jedoch wenig nachhaltig und mit hohem Energieaufwand bzw. dem Einsatz und der Freisetzung von giftigen Chemikalien verbunden. Im Rahmen von NanoPOP werden umweltfreundlichere „biometallurgische“ Recycling-Methoden entwickelt.

So sollen bei diesem Forschungsvorhaben Konzepte für ein nachhaltiges Recycling und eine ökonomisch wettbewerbsfähige Alternative für die Rückgewinnung von Edelmetallen aus metallhaltigen Abfällen und Abwässern erprobt werden. In dem nanobiotechnologischen Verfahren nutzen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Schwermetall-tolerante Bakterien als „recycelbare“ Produzenten. Die Bakterien erzeugen gleichzeitig höchst aktive Nanokatalysatoren auf nachhaltigem Weg. Bei diesem biotechnologischen Prozess laufen mikrobielles Wachstum, Metallreduktion und Nanopartikel-Bildung simultan ab.

Die mit Hilfe von Bakterien produzierten Edelmetall-Nanopartikel sollen für die Entfernung von langlebigen Schadstoffen und pathogenen Mikroorganismen eingesetzt werden – ein Ansatz, der auf die Behandlung von Abwässern und auf Umweltsanierungsverfahren erweiterbar ist. Mit der Verwendung der hergestellten Materialien für neuartige Beschichtungstechniken und Edelmetall-beschichteten Keramikoberflächen und Nanofasern bleibt das Verfahren nicht auf chemische Technologien und Umwelttechnologien beschränkt. Es lässt sich auch für verschiedene andere industrielle Anwendungen nutzen, zum Beispiel in der Fahrzeugindustrie.

„Das Projekt wird neue Impulse für nachhaltige Strategien zur Sicherung der Rohstoffversorgung mit Edelmetallen und seltenen Erden geben“, sagt Projektleiter Dr. Michael Bunge vom Institut für Angewandte Mikrobiologie der JLU. „Dies ist wichtig, da die Versorgung mit diesen Rohstoffen in den nächsten Jahren von größter Bedeutung für die industrielle Entwicklung in Hochtechnologiebereichen sein wird.“

Kontakt:
Dr. Michael Bunge
Institut für Angewandte Mikrobiologie
Interdisziplinäres Forschungszentrum für biowissenschaftliche Grundlagen der Umweltsicherung (IFZ)
Heinrich-Buff-Ring 26-32, 35392 Gießen
Telefon: 0641 99-37354

Caroline Link | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-giessen.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Interdisziplinäre Forschung:

nachricht Mit Nanopartikel-Tandems gegen den Herzinfarkt
01.12.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Virtuelle Realität für Bakterien
01.12.2017 | Institute of Science and Technology Austria

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Interdisziplinäre Forschung >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik