Mit Graphen effizient Gold aus Elektronikschrott gewinnen

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„Stein der Weisen“?

Laut einer Untersuchung chinesischer und britischer Forscher kann Graphenoxid Gold mit hoher Effizienz aus Elektronikschrott gewinnen. Alchemisten glaubten einst an die Existenz des Steins der Weisen: einer Substanz, die billige Stoffe in kostbares Gold verwandeln kann. Nun haben Wissenschaftler des Shenzhen Institute of Advanced Technology der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS), des Institute of Metal Research der CAS, der Universität Manchester und der Tsinghua-Universität in China laut einer Veröffentlichung in Nature Communications gezeigt, dass Graphen eine Art Stein der Weisen sein kann und die Goldgewinnung aus Abfällen ermöglicht, die nur Spuren von Gold enthalten (ein Milliardstel Prozent).

Goldstaub – Foto © Savana Price auf Pixabay

Da Gold als guter elektrischer Leiter in elektronischen Produkten weit verbreitet ist, ist die Rückgewinnung von Goldressourcen aus Elektronikschrott bedeutend. Es ist jedoch nach wie vor schwierig, eine hohe Extraktionskapazität und präzise Selektivität zu erreichen, wenn nur Spuren von Gold mit anderen metallischen Elementen vermischt sind. Die neue, scheinbar magische Anwendung von Graphen funktioniert ganz einfach: Man gibt Graphen in eine Lösung, die Spuren von Gold enthält, und nach ein paar Minuten erscheint reines Gold auf den Graphenblättern, ohne dass weitere Chemikalien oder Energie erforderlich sind. Danach kann man das reine Gold gewinnen, indem man das Graphen einfach abbrennt. Die Forschungsergebnisse zeigen, dass 1 Gramm Graphen ausreicht, um fast 2 Gramm Gold zu gewinnen. Da Graphen weniger als 1 ct/g kostet, kann dies bei einem Goldpreis von etwa 70 €/g sehr profitabel sein.

Yang Su von der Tsinghua-Universität, der die Forschungsarbeiten leitete, kommentierte: „Diese scheinbare Magie ist im Grunde ein einfacher elektrochemischer Prozess. Einzigartige Wechselwirkungen zwischen Graphen und Goldionen treiben den Prozess an und sorgen zudem für eine außergewöhnliche Selektivität. Es wird nur Gold extrahiert, keine anderen Ionen oder Salze.“

Gold wird in vielen Industriezweigen verwendet, auch in der Unterhaltungselektronik (Mobiltelefone, Laptops usw.), und wenn die Produkte schließlich ausrangiert werden, wird nur ein geringer Teil des Elektronikschrotts recycelt. Das auf Graphen basierende Verfahren mit seiner hohen Extraktionskapazität und hohen Selektivität kann nahezu 100 % des Goldes aus Elektronikschrott zurückgewinnen – eine verlockende Lösung für das Gold-Nachhaltigkeitsproblem und die Herausforderungen des Elektroschrotts.

„Graphen macht aus Müll buchstäblich Gold“, fügte Nobelpreisträger Professor Andre Geim von der University of Manchester hinzu, ein weiterer Hauptautor, der für die erste Isolierung von Graphen überhaupt verantwortlich war. „Unsere Ergebnisse sind nicht nur vielversprechend, um diesen Teil der Wirtschaft nachhaltiger zu machen, sondern sie unterstreichen auch, wie sehr sich atomar dünne Materialien von ihren Eltern, den bekannten Massenmaterialien, unterscheiden können“, fügte er hinzu. „Graphit zum Beispiel ist für die Goldgewinnung wertlos, während Graphen fast den Stein der Weisen darstellt“.

Professor Hui-ming Cheng, einer der Hauptautoren von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, kommentierte: „Angesichts der anhaltenden Suche nach revolutionären Anwendungen für Graphen bringt unsere Entdeckung, dass das Material für das Recycling von Gold aus Elektronikschrott verwendet werden kann, zusätzliche Spannung in die Forschungsgemeinschaft und die sich entwickelnde Graphenindustrie.“

Laut der Untersuchung kann Graphen Gold aus Elektronikschrott präzise extrahieren, ohne dass andere Metallelemente vorhanden sind und ohne zusätzlichen Energie- und Materialverbrauch. Die Forscher entwickelten auch eine Goldadsorptionsmethode auf der Grundlage von Graphenfilmen, die sich für eine großtechnische Produktion eignet und Goldressourcen effizient und kontinuierlich aus Elektronikschrott zurückgewinnen kann. Die Methode verwendet handelsübliches Graphenoxid als kostengünstiges Rohmaterial und bietet laut der Untersuchung eine neue Lösung für die nachhaltige Entwicklung von Goldressourcen und das Recycling von Elektronikschrott.

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