Schimmeliges Recycling

Von Schimmelpilzen produzierte organische Säuren können Lithium und Kobalt aus geschreddertem Akkumüll herauslösen
Solche Pilzkulturen könnten in Zukunft genug Säuren für das Recycling von Lithiumionen-Akkus produzieren
Solche Pilzkulturen könnten in Zukunft genug Säuren für das Recycling von Lithiumionen-Akkus produzieren
© J. Cunningham et al.
Philadelphia (USA) - Mit der zunehmenden Elektromobilität wächst der Bedarf an Lithiumionen-Akkus weltweit rasant an. Parallel zu dieser Entwicklung sollten ausgediente Akkus effizient recycelt werden, um die enthaltenen Metalle wie Lithium oder Kobalt dem Produktionszyklus erneut zuführen zu können. Schimmelpilze könnten dabei eine wichtige Rolle spielen. So überprüften amerikanische Wissenschaftler nun, welche Pilzarten diese Aufgabe am besten erfüllen könnten. Ihre Ergebnisse präsentierten sie auf der Herbsttagung der American Chemical Society in Philadelphia.

„Zwar gibt es schon erste Recycling-Methoden für Lithiumionen-Akkus, doch wir wollten einen möglichst umweltfreundlichen und zugleich günstigen Weg finden“, sagt Jeffrey Cunningham von der University of South Florida. Mit seiner Kollegin Valerie Harwood wählte er drei Pilze aus, die bereits in früheren Versuchen Metalle aus Abfällen extrahieren konnten: Aspergillus niger, Penicillium simplicissimum und Penicillium chrysogenum. Diese Pilzarten produzieren beim Wachstum organische Säuren wie etwa Oxal- oder Zitronensäure, die für das Herauslösen von Lithium und Kobalt aus geschredderten Akkuresten geeignet sein könnten.

Noch setzen sie ihre Pilzkulturen nicht für das Akkurecycling ein. Zunächst analysierten sie die Wirksamkeit der verschiedenen organischen Säuren. Dafür entnahmen sie aus ausgedienten Lithiumionen-Akkus die Kathoden, in denen die Metalle Lithium und Kobalt enthalten waren, und pulverisierten sie. Dieses Pulver reagierte besonders effizient mit Oxal- und Zitronensäure. So konnten in dem Säurebad bis zu 85 Prozent des Lithiums und etwa die Hälfte des Kobalts aus dem Kathodenmaterial herausgelöst werden.

In weiteren Schritten soll der pulverisierte Akkumüll direkt den Pilzkulturen ausgesetzt werden, die Oxal- und Zitronensäure erzeugen können. Bevor ein technisch nutzbares und günstiges Recyclingverfahren daraus entstehen kann, müssten aber noch einige Fragen geklärt werden: Bleiben die Pilzkulturen trotz hoher Metallkonzentrationen lange genug am Leben? Produzieren sie ausreichend Säure, um in einem wirtschaftlichen Prozess eingesetzt zu werden? Sobald diese Hürden überwunden werden, könnten die Pilze ihre Arbeit aufnehmen. Danach ließen sich aus einem Pilz-Säurebad die Metalle Lithium und Kobalt filtern und wieder verwenden.

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