Spart Energie, produziert reine Metalle und reduziert Elektronikschrott

Der Markt

In den Vereinigten Staaten von Amerika wurden im letzten Jahrzehnt etwa drei Milliarden Elektrogeräte verschrottet. Zuletzt lag das Gesamtvolumen bei 450 Millionen Stück Elektroschrott jährlich. Amerikanische Verbraucher werfen pro Tag 110 000 Computer weg. Elektroschrott ist die Sorte Abfall, die den am stärksten wachsenden Anteil Müll auf städtischen Müllhalden oder in Verbrennungsanlagen stellt. Auf der Welt werden im Jahr 2012 etwa 426 Millionen Computer verkauft. Bei der Produktion von elektronischem Gerät wird mehr Energie, Metall und Chemikalien verarbeitet als in allen anderen Produkten für den Haushalt.

Anders als bei den meisten Haushaltsgeräten wie Kühlschränken oder Fernsehgeräten wird die meiste Energie nicht beim Gebrauch (19%), sondern bei der Herstellung (81%) von Elektrogeräten aufgewendet. Elektroschrott weist im Durchschnitt eine höhere Konzentration von Metallen auf als jedes Erz. Eine metrische Tonne verschrottete Computer enthält mehr Gold als 17 Tonnen Erz. Eine Tonne alte Handys, was 6000 Endgeräten entspricht, enthält 3,5 kg Silber, 340 Gramm Gold, 140 Gramm Palladium und 130 kg Kupfer. Japanische Verbraucher haben bereits über eine Milliarde Handys entsorgt und damit 3 500 kg Silber. Jeder EU-Bürger hinterlässt pro Jahr 40 kg Elektroschrott.

Während die einen nur die Schwermetalle wie Quecksilber, Blei, Kadmium und Brandschutzadditive im Blick haben, die eine Gefahr für die öffentliche Gesundheit darstellen, bewerten andere die in den verarbeiteten Materialien eingeschlossene Energie und die Möglichkeit des Recyclings. Es wird erwartet, dass sich der Recyclingmarkt für Elektroschrott bis 2015 verdreifacht auf 14,7 Milliarden US-Dollar. Der Preis für verschrottete Leiterplatten erreichte im Januar 2010 einen Höchststand von US $ 5,36 pro Pfund, 50% höher als im Vorjahresmonat. Dieser Wert ist der geschätzte eigentliche Wert des in der Platte enthaltenen Metalls.

Die Innovation

Mikroben haben die Fähigkeit, Chelate zu bilden. Chelatbildung bezieht sich auf die Affinität von Bakterien zu einem bestimmten Metall. Seit Jahrmillionen sind Mikroorganismen aktiv in der Mobilisierung von Metallen aus Gestein, Mineralien und Mutterboden. Lebende Zellen reinigen und verarbeiten Metalle und stellen sie somit für die Bildung von Enzymen, Vitaminen und Genen zur Verfügung. Lebende Zellen sind imstande, Metalle zu verarbeiten. Genauer: Lebende Zellen können bestimmte Metalle erkennen und binden. Wenn man also Elektroschrott zu feinem Staub zermahlt und ein Medium schafft, in dem die Metalle an der Oberfläche gebunden werden, können ohne Einschmelzung aus dem Schrott reine Metalle gewonnen werden.

Wissenschaftler wie Prof. Irving DeVoe an der McGill University in Montreal, Kanada haben Bakterien untersucht, die Meningitis auslösen. Dr. DeVoe’s Daten zeigten, dass die Mikrobe extrem effizient bei der Gewinnung von Eisen, Kupfer und Zink ist und bemerkte bald, dass es viele Lebensformen gibt, die Metalle binden. Zusammen mit seinen Kollegen entwickelte er poröse Glasperlen mit hoher Affinität zu 42 verschiedenen Metallen, darunter Chrom, Kadmium, Kupfer und Quecksilber. Das Chargenverfahren stellte sich jedoch als zu umständlich heraus. Die finanziellen und operativen Ausgaben waren zu hoch und konnten nicht einmal mit den emporschießenden Goldpreisen Schritt halten.

Henry Kolesinski und Robert Cooley, zwei ehemalige Forscher von Polaroid und Waters Associates und Experten in Filmtechnologien. Sie bauten einen simplen Apparat, der das Chargenverfahren mit den Perlen umwandelt in eine dauernde Extraktion von Metallen auf einer dünnen Plastikfolie. Ihr Pionierunternehmen Prime Separations (USA) entwickelte eine kleine, kostengünstige Apparatur, die die Viabilität mittels gebrauchter Handys aus Japan, bereitgestellt von Dowa Mining, bewies. Die Energiekosten sind minimal und im Gegensatz zu anderen Metallrückgewinnungsprozessen funktioniert die Trenntechnik bei normaler Umgebungstemperatur und normalem Luftdruck. Der meiste Energiebedarf fällt beim Zermahlen des Elektroschrotts an. Die entscheidende Herausforderung ist die Massenherstellung der Folie. Die Ingenieure haben bereits die Beschichtung mit chelatbildenden Stoffen entwickelt; der nächste Schritt ist der Bau eines schnell rotierenden Systems, das Tonnen von Elektroschrott pro Stunde verarbeiten kann und nicht nur einige Kilo pro Tag. Die Technik der selektiven Gewinnung, die Prime Separations gesetzlich hat schützen lassen, wird ausgebaut werden zu Apparaten, die ähnlich wie Zeitungsdruckmaschinen aussehen werden.

Erster Umsatz

Die erste Einkommensquelle von Prime Separations ist die Entwicklung von Metallrückgewinnungssystemen vor Ort. Die Regierungen sind sehr interessiert, zu erfahren, wie die dramatisch großen Berge von Elektroschrott reduziert und giftige Versickerungen vermieden werden können. Wie kann ein Geschäftssystem aufgebaut werden, in dem Müll zirkuliert und die Kosten gedeckt werden, ohne ständig die Last auf den Steuerzahler zu erhöhen?

Die Beratungsdienste, Bewertung des Potenzials und der Zahlungsströme bei Verbesserung der Leistung stellen den ersten Umsatz für das unternehmerische Vorhaben dar. Wenngleich jeder weiß, dass der potenzielle Wert des Metalls in einer Tonne gebrauchter Computer 15 000 Dollar beträgt, liegt der Schlüssel zum Erfolg in der Entwicklung eines Netzwerks von vor Ort operierenden Einheiten, die auf mehreren Zahlungsströmen basieren, so dass die teure und umständliche Entsorgung von Elektroschrott zu einer Geldquelle wird.

Die Chance

Langfristig beginnt die Chance mit dem Aufbau von Trennsystemen auf jeder Müllkippe oder Einrichtung von Elektroschrotthalden. Ebenso wie EarthStone Inc. in New Mexico sein Verarbeitungssystem auf der Müllhalde von Albuquerque aufgebaut hat, kann auch Prime Separations seine Anlagen rund um die selben Orte aufstellen, um zusätzliche Einkommensquellen zu erschließen und außerdem die Mülllast auf der Halde zu verringern. So wird die mögliche Betriebsdauer für die Müllhalde verlängert und das Risiko der Belastung durch giftige Substanzen sowie Versickerungen ins Grundwasser vermindert. Die Grundstückspreise auf und rund um Müllhalden sind niedrig, die Rohstoffe liegen vor der Tür samt Kapital und die Erträge durch das Endprodukt sind sicher.

Die Implementierung dieser Innovation wird schon bald die Müllhalden bevölkern. Es ist nicht absehbar, dass der Strom von Elektroschrott eines Tages abreißt, und die Müllkippen bergen bereits so viel Wertstoffe, dass sich bald lohnen wird, daselbst zu graben. Für Entwicklungsländer besteht die Möglichkeit, allen Elektroschrott zu sortieren und den Aufbau von metallverarbeitenden Apparaten wie den durch Prime Separations entworfenen voranzutreiben. Wenn wir gleichzeitig den Rückgang der Nachfrage nach Stahl und Titan dank der Einführung von geometrisch manipulierter Seide berücksichtigen und dies kombinieren mit der Rückgewinnung von 99,98% aller Reinmetalle einschließlich der giftigen Sorten, dann wird sichtbar, wie die Blue Economy Kosten einspart und Einkommen steigert, während gleichzeitig gesunde und sozial verträgliche Arbeitsplätze entstehen.

Fotos: StockXCHNG, iStockphoto, Flickr
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