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Kreislauf in der Energiewende Seltene Erden in Elektrolyseuren können zurückgewonnen werden

Quelle: TU Bergakademie Freiberg 1 min Lesedauer

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Wasserstoff-Elektrolysezellen enthalten auch sogenannte Selten-Erd-Metalle. Deutschland hat selbst keine Ressourcen, deshalb haben Forscher eine Möglichkeit zur Rückgewinnung ersonnen.

Irgendwann sind Elektrolysezellen für die Wasserstoffgewinnung am Ende. Sie wandern derzeit auf den Schrottplatz. Doch in ihnen schlummern kiloweise Selten-Erd-Metalle, die Forscher der TU Bergakademie Freiberg jetzt zurückgewinnen wollen. Hier mehr dazu ...(Bild: TU Bergakademie Freiberg)
Irgendwann sind Elektrolysezellen für die Wasserstoffgewinnung am Ende. Sie wandern derzeit auf den Schrottplatz. Doch in ihnen schlummern kiloweise Selten-Erd-Metalle, die Forscher der TU Bergakademie Freiberg jetzt zurückgewinnen wollen. Hier mehr dazu ...
(Bild: TU Bergakademie Freiberg)

Hat eine Elektrolysezelle das Ende ihrer Einsatzfähigkeit erreicht, landen die darin verbauten Materialien aktuell noch im Schrott und damit auch die wertvollen und seltenen Rohstoffe darin. Wie diese Wertstoffe aus verbrauchten Elektrolysezellen wiedergewonnen werden können, untersucht jetzt ein Forschungsteam der TU Bergakademie Freiberg. Sogenannte Selten-Erd-Metalle, wie Scandium, Lanthan oder Cer sind dabei die Zielobjekte. Denn in Festoxid-Elektrolysezellen für die Herstellung von Wasserstoff stecken rund 150 Kilogramm davon je 10-Megawatt-Modul. Laut aktuellen Ergebnissen der TU ließen sich diese Metalle durch sogenannte hydrometallurgische Verfahren aus den Elektroden der Elektrolyse-Zellen zurückgewinnen. Im Labor haben die Forscher ihre neue Recyclingmethode schon nachgewiesen, wie betont wird. Die jetzt veröffentlichten Ergebnisse wurden aber noch in einem kleinen Maßstab von 0,2 Gramm Zellenmaterial pro Versuch durchgeführt. Derzeit arbeite man an der Skalierung auf 50 Gramm.

So geht es mit dem Selten-Erd-Metall-Recyceln weiter

Der Fokus des Freiberger Teams lag dabei, wie gesagt, auf hydrometallurgischen Recycling-Methoden – insbesondere auf der sogenannten Laugung. Dabei werden die Metalloxide in eine wässrige Lösung überführt, wie die Forscher sagen. Dafür trennen sie den Verbund aus Elektroden und Festelektrolyten zunächst mechanisch vom Stahl, der als Trennschicht und zur elektrischen Kontaktierung der Zellen dient. Ist das geschehen, erfolgt die von der TU untersuchte Laugung der Selten-Erd-Metalle aus den Elektroden mittels Säuren. Im weiteren Projektverlauf sollen die Selten-Erd-Metalle aber mit umweltschonenden Chemikalien voneinander getrennt und recycelt werden, wie man weiter erfährt. Auch werde der entwickelte Recyclingansatz auch durch eine simulationsbasierte Ökobilanz bewertet. Die Ergebnisse wurden im Forschungsprojekt „GrInHy3.0“ mit Partnern aus dem Anwendungsbereich gewonnen. Das Gesamtziel ist eine neuartige Methode für die Herstellung von Wasserstoff in Feststoffoxid-Elektrolysezellen. Partner sind der Elektrolyseur-Hersteller Sunfire und die Salzgitter Flachstahl GmbH. Das Forschungsprojekt „GrInHy3.0“ (Green Industrial Hydrogen) wird bis 2027 vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) gefördert.

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