Bericht aus Indien

Forschern des Indian Institute of Technology (IIT) Bhilai im Bundesland Chattisgarh („sechsunddreißig Festungen“) ist ein entscheidender Schritt bei der Herstellung einer kostengünstigen und industriefreundlichen Formulierung für eine „selbstheilende Beschichtung“ für Solarzellen gelungen. Die Forscher haben einen einfachen Zugang zu redoxempfindlichen selbstheilenden Beschichtungsmaterialien durch in situ kationische Block-Copolymerisation von Styrol und 2-Chlorethylvinylether entwickelt. Das Verfahren beruht auf einer sequenziellen „wassertoleranten“ kationischen Polymerisation und einer anschließenden Modifizierung nach der Polymerisation, was zur Synthese eines redoxempfindlichen und selbstheilenden Beschichtungsmaterials auf der Basis von Polystyrol-Block-Poly(2-Thioethylvinylether)-Diblockcopolymeren führt. Zur Optimierung der Reaktionsparameter wurde die FeCl₃/nBu₄NBr-vermittelte kationische Polymerisation von Styrol sowohl unter „Freiluft“-Bedingungen als auch unter „trockenen“ Bedingungen mit verschiedenen Kombinationen durchgeführt. Diese neue Methode ermöglicht die spontane „Heilung“ von Rissen innerhalb von nur 5 Minuten und bietet damit eine vielversprechende Lösung zur Behebung von Schäden, die durch heiße und feuchte Umgebungstemperaturen verursacht werden (Abb. 1). Die Einführung dieses selbstheilenden Beschichtungsmaterials verhindert die Ausbreitung von Rissen und stellt die Material- und Systemeigenschaften wieder her. Die weitere Bewertung und Erprobung dieser neuen Technologie sind im Gange. https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2023.112251

Abb. 1: Für Halbleiter-Beschichtungen auf Basis von PMMA- oder PMMA-Polyolefin haben indische Wissenschaftler jetzt eine „selbstheilende“ Beschichtungsmethode entwickelt

Dünnschicht Korrosionsschutz

Es werden unterschiedliche Strategien entwickelt, um den Korrosionsprozess bei Materialien entweder zu verhindern oder zu verlangsamen. Eine viel verbreitete Methode liegt in der Oberflächenbedeckung mit einer funktionellen, dünnen Schicht. Über die Jahrzehnte sind Methoden wie Chromatfreie Schichten, Sol-Gel Schichten mit Nanopartikeln, mehrlagige Schichten aus Alumina, Titania, Tantaloxid und Alumina-Titania, Kupfer mit diamantartigem Kohlenstoff (Cu-DLC) und Plasma-Polymerisation eingesetzt worden. Diese sind in einem kurzen Aufsatz von Samudrapom Dam zusammengefasst worden.

https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=22882

Recycling von E-Schrott

Es wird geschätzt, dass in Indien jährlich mehr als 3,2 Millionen Tonnen gebrauchte Elektronikgeräte anfallen. Der E-Schrott ist eine riesige Herausforderung für die Umwelt (Abb. 2). Das in Hyderabad ansässige Centre for Materials for Electronics Technology (C-MET) ist ein unabhängiges, öffentliches F&E Zentrum im Bereich elektronischer Materialien. Viele Projekte werden in einer öffentlich-privaten Partnerschaft durchgeführt. Das Zentrum hat innovative Recyclingtechnologien für Leiterplatten, Lithium-Ionen-Batterien, Dauermagnete und Solarzellen auf Siliciumbasis entwickelt. In einer Demonstrationsanlage mit einer Kapazität von 100 Kilogramm Leiterplatten/Tag wurde die umweltfreundliche Rückgewinnung von wertvollen Metallen wie Kupfer, Silber und Gold aus veralteten Leiterplatten optimiert. Es wurden Aufbereitungsanlagen, wie z. B. Entschlackung, Zerkleinerung, Schmelzen, Umschmelzen, Elektroraffination und Auslaugung mit Gasreinigungssystemen eingerichtet, die den Umwelt-Normen entsprechen. Ein von vorn befeuerter, günstiger Dreh-Kipp-Ofen wurde lokal entwickelt, um den Schmelzprozess zu mechanisieren und dadurch die Ausbeute zu verbessern. Mit dem von C-MET entwickelten Verfahren werden Silber mit der Reinheit 2N, etwa 90 % reines Kupfer und 99,9 % reines Gold gewonnen. Kürzlich wurde eine Recyclinganlage für Leiterplatten eröffnet, die eine Tonne Material pro Tag verarbeiten kann. Unterdessen ist die Firma Re Sustainability Limited bereit, Asiens erste zertifizierte Anlage zur Verarbeitung von Elektroschrott und Industrieschrott in Hyderabad in Betrieb zu nehmen. Die Anlage mit einer Jahreskapazität von 20.000 Tonnen wird in einem 51:49-Joint-Venture mit dem US-amerikanischen Unternehmen Reldan errichtet. Das Joint-Venture-Unternehmen Re Sustainability Reldan Refining Ltd. wird in mehreren Phasen Geld investieren, um eine integrierte E-Schrott-Recyclinganlage zu errichten. Die Anlage wird laut eigenen Angaben über fortschrittliche Technologien zur Rückgewinnung und Raffination von Edelmetallen verfügen und einen wichtigen Schritt in Richtung einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft von Elektroschrott darstellen. Die derzeitigen PCB-Recyclingverfahren lassen sich je nach der verwendeten Technologie zur Materialrückgewinnung in zwei Kategorien einteilen, nämlich, in thermische und nicht-thermische Verfahren. Bei der thermischen Verarbeitung werden nach Absonderung Hydratation, Pyrolyse und metallurgische Verfahren eingesetzt. Bei der nicht-thermischen Verarbeitung kommen chemische Behandlung, Zerlegung, Trennung und Zerkleinerungstechniken zum Einsatz. Das Ergebnis der nicht-thermischen Verfahren wird in der Regel einer zusätzlichen chemischen Behandlung unterzogen. Die meisten bisherigen Recyclingverfahren gewinnen nur etwa 28 % des Metallgehalts von PCB-Abfällen zurück. Über 70 % der PCB-Abfälle können nicht effizient recycelt oder zurückgewonnen werden und müssen verbrannt oder deponiert werden.