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Die Nachfrage nach Energiespeichern wächst weltweit. Lithium-Ionen-Batterien werden sie aufgrund des Einsatzes kritischer Rohstoffe nur bedingt decken. Die Suche nach alternativen Batterietechnologien läuft daher auf Hochtouren: Ein vielversprechendes Projekt mit dem Namen „Vier-Volt-Natrium-Ionen-Batterie“ (4NiB) soll hier Fortschritte erzielen.
Der Einsatz von recycelten, zirkulären Chemikalien, gewonnen z. B. aus Altkunststoffen, für die Herstellung neuer Kunststoffe ist Teil einer Kreislaufwirtschaft, in der nicht nur Altkunststoffe wiederverwendet werden, sondern die auch den CO2-Fußabdruck verringert.
Jede Menge Rohstoffe lassen sich beim Schweißen von Hochleistungselektroniken sparen. Das hat eine Untersuchung beim Deutschen Elektronen-Synchrotron DESY der Helmholtz-Gemeinschaft in Hamburg ergeben.
– Teil 1 – Vom Bauxitabbau bis zum Rohmetall
Aluminium ist seit den Anfängen der Industrialisierung bekannt. Das Leichtmetall, welches in Erz gebunden am dritthäufigsten in der Erdkruste vorhanden ist, kommt inzwischen in immer mehr Produktbereichen vor. Seit dem Millennium ist der Anteil des im Vergleich zu Eisen rund dreimal leichteren Aluminiums im Rahmen des Downsizings z. B. auch in der Automobilindustrie stark gewachsen. In einer mehrteiligen Serie stellt Kristin Pippig-Schmid das Metall von der Herstellung über die Beschichtung bis zur Zukunftsprognose in allen Einzelheiten vor.
Der Spiraltec GmbH ist es als erstes Unternehmen weltweit gelungen gewickelte Membranmodule für das Membrantrennverfahren der Diffusionsdialyse zu entwickeln und dabei das Gegenstromprinzip zu realisieren. Dieses umweltfreundliche Verfahren der Dialyse findet seinen Einsatz z.B. bei der Ausschleusung von Metallen und bei der Rückgewinnung von freien Säuren oder freien Laugen aus verbrauchten Behandlungsbädern. Als Industrien für einen Einsatz unserer Module können exemplarisch die Oberflächentechnik, die Leiterplattenindustrie und die Halbleiterindustrie genannt werden.
Nach dem Dreschen mit dem Dreschflegel wartete man auf einen guten Wind, um die Spreu vom Weizen zu trennen. Die leichteren Hülsen wurden von dem Luftzug weiter weggetragen als die Körner, die nahe auf den Tüchern landeten. Das war eine dreckige und schwere Arbeit, die heute natürlich zumindest in den meisten Gegenden von Maschinen übernommen wird. Immerhin kann man diesen Arbeitsgang, der nach dem großen Krieg noch auf dem Lande üblich war, derzeit in einigen Museumsdörfern den Kindern zeigen. Beim Recycling elektronischer Produkte, die aus ‚unerklärlichen Gründen' ihr Lebensziel erreicht haben, wurden in ärmeren Ländern ähnliche Tätigkeiten übernommen. Tatsächlich versucht man auch diese Arbeit mit Maschinen zu erleichtern.
Dr. René Booysen erhielt für ihre Explorationsforschung 2022 den L'Oréal-UNESCO-Preis für Frauen in der Wissenschaft. Sie erforscht die Erkundung von Rohstoffvorkommen. Am Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF), das zum Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) gehört, entwickelt sie sensorbasierte Erkundungstechniken, um Ressourcen auf nicht-invasive Weise zu identifizieren.
Politische Wünsche und Träumereien gibt es viele, aber die Realität ist oft ernüchternd, weil mangels Sachverstand, Ideologie oder Ignoranz bei der Umsetzung häufig mehr zerstört als gerettet wird. Nachdem wir bereits ausführlich die Batterietechnologie für E-Autos behandelt haben (PLUS 9/22), wenden wir uns dem Thema Batterie-Rohstoffe zu. Das wichtigste Kathodenmaterial neben Nickel und Mangan heißt Cobalt.
cerenergy-Batterien, auch bekannt als Natrium-Nickelchlorid-Batterien, basieren auf preiswerten und gut verfügbaren Rohstoffen. Es kommen damit keine kritischen Rohstoffe wie Lithium oder Cobalt zum Einsatz. Für den keramischen Festkörperelektrolyten wird hochreines Aluminimumoxid und als Kathodenmedium überwiegend Kochsalz und Nickel verwendet.