Mit einer Pilotanlage zur Rückgewinnung von Gallium wollen Wissenschaftler und Ingenieure aus Freiberg helfen, die Verfügbarkeit des wichtigen Materials abzusichern. In einem biotechnologischen Verfahren werden dazu die Abwässer des Freiberger Unternehmens Compound Materials in einer Forschungsanlage aufbereitet und das Gallium zurückgewonnen, teilte das beteiligte Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) mit.
Gallium entscheidend für Halbleiterindustrie
Gallium gilt als strategisch wichtiges Element und Rückgrat der Halbleiterindustrie für Anwendungen der mobilen Datenübertragung und Optoelektronik. Es sei etwa in Wafern, den Grundplatten für elektronische Bauteile, in elektronischen Chips und in optischen Bauelementen wie LEDs oder Lasern verbaut, hieß es. Ein Kilogramm Gallium koste etwa 1.000 Euro - Tendenz steigend.
Beträchtliche Verluste bei Verarbeitung des Materials
Das Problem: Bei der industriellen Verarbeitung geht ein beträchtlicher Teil des Rohstoffs verloren, wenn etwa Ätz- oder Polierprozesse Material abtragen. Nach Angaben des HZDR sind die Rückstände teilweise stark verdünnt oder das Gemisch chemisch komplex, sodass eine Rückgewinnung auf klassisch chemischem Weg schwer umsetzbar ist. Hier setze die Forschung des Helmholtz-Instituts Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) des HZDR an.
Die Wissenschaftler beschrieben Gallium als kritischen Rohstoff, der sowohl für die Erschließung erneuerbarer Energiequellen als auch für die Entwicklung energieeffizienter Systeme essenziell ist. Um die Gallium-Verfügbarkeit für Hochtechnologien auch künftig sicherzustellen, brauche man effiziente Recycling-Technologien.
Wissenschaft sieht großes Einsparpotenzial
Nach Angaben des HZDR wurde das Verfahren erfolgreich im Labormaßstab mit zehn Litern Durchsatz pro Tag getestet. Inzwischen bewältige die Pilotanlage bereits 100 Liter pro Tag. Schon bald sollen es 1.000 bis 2.000 Liter pro Tag sein. "Bei Herstellungsfirmen der Hightech-Branche fallen typischerweise zwischen 10.000 und 300.000 Liter Abwässer pro Tag an. Im Bergbau sogar 20 Millionen Liter oder mehr. Allein im deutschen Hochtechnologie-Sektor ließen sich zwei bis fünf Tonnen Gallium pro Jahr durch Recycling aus Abwässern einsparen und damit die Abhängigkeit von Importen reduzieren."
