Примерно 200 килограммов сырья на душу населения в день потребляется Федеральным агентством по окружающей среде Германии. Это ставит нас на вершину мира. Это не только наносит вред окружающей среде, но и опасно для нашей международной конкурентоспособности. Как страна с ограниченными ресурсами, Германия должна полагаться на особенно бережное использование ресурсов. Новые и эффективные процессы переработки являются одним из способов сделать себя более независимыми от импорта дорогого и дефицитного сырья. Важные основы для последовательной переработки и циклического производства были заложены экспертами Fraunhofer в послезавтрашний проект «Молекулярная сортировка для эффективного использования ресурсов». На выставке IFAT они представляют новые методы, которые позволяют переработку драгоценных металлов, редкоземельных элементов, стекла, дерева, бетона, а также фосфора.

Переработка 2.0 - идеально разделена

«Процессы разделения происходят впервые на минимально необходимом уровне, то есть мы переходим на молекулярный или даже атомный уровень», - объясняет координатор проекта профессор Йорг Войдаски из Института химической технологии Фраунгофера в Пфинцтале, недалеко от Карлсруэ. Одним из примеров является выщелачивание микробной руды, которое разрабатывается для применения в Институте межфазной инженерии и биотехнологии им. Фраунгофера в Штутгарте. Это также позволяет извлекать небольшое количество драгоценных металлов или редкоземельных элементов. Исследователи используют микроорганизмы для превращения нерастворимых металлических соединений в рудах, шлаковых шлаках или древесных отходах, пропитанных солями металлов, в водорастворимые соли. Растворенные металлы затем могут быть связаны со специальными полимерами и, таким образом, выборочно удалены из раствора. На третьем этапе металлы разделяются.

Специалисты Института исследований силикатов им. Фраунгофера ISC в Вюрцбурге работают над процессом извлечения высококачественного, не окрашивающего красок стекла из старого листового стекла. Ультра-белое стекло обеспечивает максимальную светопропускание и поэтому используется в фотоэлектрической промышленности, в оптоволоконных кабелях или дисплеях. Если в стекле находятся инородные атомы, такие как железо, его проницаемость уменьшается. «Импульс роста, особенно в области фотогальваники, настолько велик, что ни источники природного сырья, не содержащего железа, ни количество переработанных« старых »фотоэлектрических модулей не являются достаточными для удовлетворения спроса на высокопрозрачное листовое стекло в ближайшие десятилетия», - говорит доктор. Юрген Майнхардт из ISC. Альтернативным источником сырья может быть обычное плоское стекло. Однако содержание железа в стекле слишком высокое. Исследователи разрабатывают процесс, позволяющий извлекать атомы железа непосредственно из жидкого горячего расплава 1500-Celsius.

Используйте старое дерево разумно

В Германии переработка древесины все еще находится в зачаточном состоянии: до сих пор используется только около 33 процентов от ежегодно около восьми миллионов тонн древесных отходов. Одной из причин низкой скорости переработки является регулирование отходов древесины. Он предусматривает, что материал, покрытый галогенорганическими соединениями, или дерево, обработанное консервантами для дерева, не должно использоваться повторно или только в очень ограниченной степени. Новые методы разделения на молекулярном уровне призваны исправить это, не ставя под угрозу предупредительную идею постановления об отходах древесины.

Чтобы иметь возможность более интенсивно перерабатывать древесные отходы, необходимо признать существующие загрязнители. Исследователи из Института исследования древесины им. Фраунгофера (Wilhelm-Klauditz-Institut, WKI, Брауншвейг) использовали различные методы, такие как спектроскопия ближнего инфракрасного диапазона, рентгеновский флуоресцентный анализ или спектрометрия подвижности ионов. Если загрязнитель идентифицирован, вы также можете удалить его. »Древесина, обработанная органическими консервантами, может быть очищена сверхкритическими жидкостями. Чтобы отделить или обогатить тяжелые металлы, мы хотим использовать как влажные химические процессы, так и процессы горения, а также процессы пиролиза », - говорит физик Питер Майнльшмидт из WKI.

Перерабатывать бетон

Ежегодно образуется несколько миллионов тонн строительного мусора. Процесс переработки бетона пока не существует. Исследователи из Института строительной физики им. Фраунгофера IBP в Хольцкирхене хотят это изменить. Они полагаются на «электродинамическое дробление», когда вы гоняете ультракороткие молнии через бетон. Он позволяет разбить бетон на отдельные компоненты - гравий и цементный камень. Первый решительный шаг к переработке старого бетона.

Восстановить германий и фосфор

Но ценные материалы можно получить не только из твердых бытовых отходов. Выхлопные газы мусоросжигательных заводов также содержат сырье. Чтобы обогатить это, исследователи из Института керамических технологий и систем им. Фраунгофера IKTS в Дрездене разрабатывают специальные керамические фильтры, на которых определенные компоненты в выхлопных газах сначала селективно отделяются при температуре более 850 ° C, а затем регенерируются, например германий, цинк. а также фосфор.

Но действительно ли эти разработанные методы подходят для быстро меняющейся рыночной среды? Партнеры по молекулярной сортировке исследовали это в исследовании. Ваш вывод положительный. Переработка на атомном уровне, скорее всего, будет иметь смысл в будущем. Не только если это продвигается политически, но и как экономически независимая бизнес-модель.

Дальнейшая информация:
http://www.molecular-sorting.fraunhofer.de