Gute Idee! Lieber Atommüll recyceln als endlagern

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Mithilfe einer EU-Förderung will man es im Projekt „MaLaR“ schaffen, Teile von Atommüll durch neue Trennverfahren zu recyceln. Denn in alten Kernbrennstoffen verbergen sich wichtige Rohstoffe ...

Für das jüngst bewilligte Projekt „MaLaR – Novel 2D-3D Materials for Lanthanide Recovery from nuclear waste“ stehen in den nächsten drei Jahren 2,3 Millionen Euro Fördermittel bereit, wie es heißt. Das Projekt startete am 1. Januar 2025. Partnerländer sind außer Deutschland noch Frankreich, Schweden und Rumänien. Recycelt werden sollen Lanthanoide, eine chemische Elementgruppe, zu der auch ein Teil der seltenen Erden gehört. Diese braucht es für Bildschirme, Batterie, Magnete, Kontrastmittel und biologische Sonden. Lanthanoide sind sehr rar und China ist der Hauptlieferant. Deswegen wird versucht, diesen Rohstoff aus Müll zu recyceln – sogar aus Atommüll.

So gewinnt man wertvolle Rohstoffe aus Atommüll

Um an die wertvollen Rohstoffe im Atommüll zu kommen, muss man den Müll zunächst trennen. Außer den grundsätzlichen Sicherheitsrisiken im Umgang mit radioaktiven Elementen stellt sich aber noch ein Problem dazwischen, das davon kommt, dass die enthaltenen Stoffe sich in ihren chemischen Reaktionen sehr ähnlich sind. Das macht es schwer, etwas zu finden, auf das nur ein Element reagiert und das andere nicht. Doch nur so könne man ein einzelnes Element herauslösen. Bei den derzeitigen Trennverfahren werden auch noch häufig gefährliche Chemikalien eingesetzt, viel Energie benötigt und es können zusätzliche Abfallströme entstehen, wie die Experten anmerken. Neuartige dreidimensionale Materialien, so glaubt man, können deshalb zum Enabler für effektive, umweltfreundliche und nachhaltige Trennverfahren werden. Das gelte auch für Industriemüll, wie er etwa aus radiomedizinischen Anwendungen anfalle. Wie bei derzeitigen Trennverfahren setzen man dabei auf das Prinzip der Sorption. Spezifische radioaktive Elemente in flüssigen nuklearen Abfällen lagern sich dabei an die angrenzende feste Phase eines Sorptionsmittels an. So können sie dann vom restlichen Müll getrennt werden. Es stellte sich schon heraus, dass Graphenoxide – poröse Materialien auf Kohlenstoffbasis – die Leistung der derzeit wichtigsten industriellen Sorptionsmitteln für Radionuklide deutlich übertreffen können. Dann fand man heraus, das bestimmte Veränderungen an der elektronischen Struktur die Sorptionsleistung steigern können. Auch das will man erforschen.

Neuartiges Trennverfahren punktet nicht nur bei Atommüll

Es gilt nun, ein Material zu designen, mit dem man einzelne Elemente zunächst aus synthetischen Elementmischungen herausziehen kann, so die Forscher. Das ließe sich dann zukünftig auf vielfältige Anwendungen übertragen. In drei Jahren, so die Meinung, kann man dann zwar nur einen ersten Schritt Richtung Recycling machen, aber wenn das von Erfolg gekrönt ist, sind Anwendungen in greifbarer Nähe. Die Wirkung wäre immens! Und zwar nicht nur bei der Wiedergewinnung von Rohstoffen aus Atom- und anderem Industriemüll. Denn auch bei der sicheren Endlagerung von hochradioaktivem Abfall könnten die neuartigen Trennverfahren helfen – etwa wenn dadurch unterschiedlich langlebige Isotope separiert und dann getrennt verwahrt werden können. Ziel des Projekts ist deshalb ganz klar auch die marktnahe Entwicklung passender Methoden.

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