Aproximadamente 200 quilogramas de matérias-primas per capita por dia são consumidos pela Agência Ambiental Federal Alemã. Isso nos coloca no topo do mundo. Isso não só prejudica o meio ambiente - também é perigoso para a nossa competitividade internacional. Como um país pobre em recursos, a Alemanha deve contar com um uso particularmente cuidadoso dos recursos. Novos e eficientes processos de reciclagem são uma forma de se tornar mais independente da importação de matérias-primas caras e escassas. Fundamentos importantes para a reciclagem e produção consistentes em ciclos foram estabelecidos por especialistas da Fraunhofer no dia seguinte ao projeto "Seleção Molecular para Eficiência de Recursos". Na feira IFAT, eles apresentam novos métodos que permitem a reciclagem de metais preciosos, terras raras, vidro, madeira, concreto e também fósforo.

Reciclando 2.0 - perfeitamente separado

"Os processos de separação ter lugar aqui pela primeira vez na menor nível possível, isto é, descemos ao nível molecular ou mesmo atômico para baixo", disse o coordenador do projeto, Professor Jörg Woidasky do Instituto Fraunhofer de Tecnologia Química ICT em Pfinztal perto de Karlsruhe explicou. Um exemplo é a lixiviação de minérios microbianos, que está sendo desenvolvida para aplicação no Instituto Fraunhofer de Engenharia Interfacial e Biotecnologia IGB em Stuttgart. Isso também permite que pequenas quantidades de metais preciosos ou terras raras sejam recuperadas. Os pesquisadores usam microrganismos para converter compostos metálicos insolúveis em minérios, escórias de incineração ou resíduos de madeira embebidos em sais metálicos em sais solúveis em água. Os metais dissolvidos podem então ser ligados com polímeros especiais e, assim, seletivamente removidos da solução. Em um terceiro estágio, os metais são separados.

Especialistas do Instituto Fraunhofer para Pesquisa em Silicato do ISC em Würzburg estão trabalhando em um processo para extrair vidro de alta qualidade e livre de corantes de vidros planos antigos. O vidro ultra-branco permite a máxima transmissão de luz e, portanto, é usado em energia fotovoltaica, em cabos de fibra ótica ou em displays. Se átomos estranhos - como o ferro - estão no vidro, sua permeabilidade diminui. "O ritmo de crescimento, especialmente em energia fotovoltaica, é tão grande que nem as fontes naturais de matéria-prima isenta de ferro nem a quantidade de módulos fotovoltaicos" velhos "reciclados são suficientes para atender a demanda por vidro plano altamente transparente nas próximas décadas", diz Dr. Jürgen Meinhardt do ISC. Uma fonte alternativa de matérias-primas pode ser o vidro plano convencional. No entanto, o teor de ferro do vidro é muito alto. Os pesquisadores estão desenvolvendo um processo que permite que os átomos de ferro sejam extraídos diretamente do líquido 1500-Celsius.

Use madeira velha de forma inteligente

Na Alemanha, a reciclagem de madeira ainda está engatinhando: até agora, apenas cerca de 33 por cento dos cerca de oito milhões de toneladas anuais de resíduos de madeira são utilizados. Uma razão para a baixa taxa de reciclagem é o regulamento de resíduos de madeira. Estipula que o material revestido com compostos de organo-halogênio ou madeira tratada com conservantes de madeira não deve ou somente de forma muito limitada ser reutilizado. Novas técnicas de separação no nível molecular destinam-se a remediar isso sem comprometer a idéia de precaução da lei de resíduos de madeira.

Para poder reciclar a madeira residual com mais força, é preciso reconhecer os poluentes existentes. Pesquisadores do Instituto Fraunhofer de Pesquisa em Madeira - Wilhelm-Klauditz-Institut, WKI em Braunschweig utilizaram vários métodos, como espectroscopia no infravermelho próximo, análise de fluorescência de raios X ou espectrometria de mobilidade iônica. Se o poluente for identificado, você também poderá removê-lo. »A madeira tratada com conservantes de madeira orgânicos pode ser limpa com fluidos supercríticos. A fim de separar ou enriquecer metais pesados, queremos usar processos de combustão química e molhada e processos de pirólise ", diz o físico Peter Meinlschmidt da WKI.

Reciclar betão

Vários milhões de toneladas de resíduos de construção são gerados todos os anos. Ainda não existe um processo de reciclagem de concreto. Pesquisadores do Instituto Fraunhofer de Física de Edifícios IBP em Holzkirchen querem mudar isso. Eles dependem da "fragmentação eletrodinâmica", onde raios ultracurtos são perseguidos através do concreto. Ele permite que o concreto seja dividido em seus componentes individuais - cascalho e pedra de cimento. Um primeiro passo decisivo para a reciclagem de concreto velho.

Recuperar germânio e fósforo

Mas materiais valiosos não podem ser obtidos apenas a partir de resíduos sólidos. Os gases de exaustão das usinas de incineração de resíduos também contêm matérias-primas. Para enriquecer isso, os pesquisadores do Instituto Fraunhofer de Tecnologias e Sistemas Cerâmicos IKTS em Dresden estão desenvolvendo filtros cerâmicos especiais nos quais certos constituintes do gás de exaustão são primeiro separados seletivamente a temperaturas de mais de 850 ° C e depois recuperados - por exemplo, germânio, zinco e também fósforo.

Mas estes métodos desenvolvidos são realmente adequados para um ambiente de mercado em rápida mudança? Os parceiros de classificação molecular investigaram isso em um estudo. Sua conclusão é positiva. Reciclar no nível atômico é altamente provável que seja significativo no futuro. Não só se for promovido politicamente, mas também como um modelo de negócio economicamente independente.

Weitere Informationen:
http://www.molecular-sorting.fraunhofer.de