Membranfiltration zur Rückgewinnung kritischer Rohstoffe, Hochschule für Life Sciences FHNW

Kritische Rohstoffe sind Materialien von hoher wirtschaftlicher Bedeutung, die gleichzeitig ein hohes Versorgungsrisiko aufweisen. Um eine ausreichende Versorgung in der Zukunft sicherzustellen, wird es zunehmend wichtiger, kritische Rohstoffe aus sekundären Quellen zurückzugewinnen.

Hydrometallurgische Verfahren können in einer Vielzahl von sekundären Quellen (wie Bauxitrückständen, TiO2-Rückständen und Extrakten aus dem Recycling von Photovoltaikanlagen) eingesetzt werden, die in grossen Mengen verfügbar sind. Forscher können diese Verfahren jedoch hinsichtlich ihres Chemikalien- und Energieverbrauchs sowie ihrer Selektivität für kritischen Rohstoffe noch optimieren.

Eine neue Technologie für die Rückgewinnung von kritischen Rohstoffe ist die fortschrittliche Membranfiltration (z. B. Nanofiltration, NF; Polymer-Inclusion-Membranen, PIM). Die fortschrittliche Membranfiltration kann aufgrund ihrer einzigartigen Trennprinzipien (NF) und Verarbeitungsoptionen (PIM) die hydrometallurgischen Verfahren ergänzen und einen geringeren Chemikalien- und Energieverbrauch ermöglichen.

Ein wichtiges Ziel der Doktorarbeit ist es, die Membranfiltrationstechnologien in Bezug auf Selektivität, Säurestabilität, Materialverbrauch und Energieverbrauch zu verbessern. Dazu werden massgeschneiderte NF-Membranen (sogenannte Layer-by-Layer-modifizierte Membranen) hergestellt und mit handelsüblichen Membranen für die Rückgewinnung ausgewählter kritische Rohstoffe verglichen. Die Doktorarbeit wird durch einen internen strategischen Fonds finanziert.