leichtes RECYCLING 27.05.2015, 14:39 Uhr

Säureangriff isoliert die Wertstoffe im Elektroschrott

Die Wiederverwertung elektronischer Geräte ist schwierig, weil die Abtrennung teurer Materialien hohen Aufwand erfordert. US-Forscher haben jetzt einen Selbstzerstörungsmechanismus entwickelt, der wertlose Bauteile auf Kommando auflöst.

Amerikanische Forscher haben Schaltkreise entwickelt, deren nicht recycelbare Komponenten sich gezielt durch mäßige Hitze in einzelne Atome und Moleküle auflösen. 

Amerikanische Forscher haben Schaltkreise entwickelt, deren nicht recycelbare Komponenten sich gezielt durch mäßige Hitze in einzelne Atome und Moleküle auflösen. 

Foto: University of Illinois

Aus dem kleinen Lautsprecher des Kassettenrecorders ertönt die krächzende Stimme des Oberagenten, der seinem Unteragenten einen Auftrag erteilt. Zum Schluss sagt er: „Kobra übernehmen sie“. Dann zerstört sich das Gerät selbst, damit kein Fremder erfährt, welcher Bösewicht eingefangen werden soll.

Das, was in der Kultserie während der Sechzigerjahre geschah, kann jetzt ganz ohne filmische Tricks Wirklichkeit werden. Amerikanische Forscher haben Schaltkreise entwickelt, deren nicht recycelbare Komponenten sich gezielt durch mäßige Hitze in einzelne Atome und Moleküle auflösen. Der vom Materialwert kostbarere Rest lässt sich dann leichter in reiner Form wiedergewinnen.

Erwärmung durch ein elektromagnetisches Feld

Das Team um Scott R. White, Professor für Luftfahrttechnik, und den Physiker John A. Rogers, die beide an der University of Illinois in Champaign bei Chicago lehren, bauen in ihre Schaltkreise an den Stellen, die zerstört werden sollen, Thermoelemente ein. Diese lassen sich durch ein elektromagnetisches Feld erhitzen, das außerhalb des Schaltkreises aufgebaut wird. Das ähnelt den beiden Spulen eines Transformators, der sich im Betrieb ebenfalls erwärmt.

Nach dem Säurebad bleiben saubere elektronische Bauteile übrig, die recycelt werden können.

Nach dem Säurebad bleiben saubere elektronische Bauteile übrig, die recycelt werden können.

Foto: University of Illinois

Die erhöhte Temperatur lässt eine Wachsschicht schmilzen, die winzige Tröpfchen einer Säure enthalten. Im Normalbetrieb schließt das Wachs die Säure sicher ein. Wenn es schmilzt, werden die Tröpfchen freigesetzt und zerstören das darunter verborgene elektronische Bauteil. Geräte, die mit einer solchen Selbstzerstörungsfunktion ausgestattet sind, sollten im Sommer allerdings nicht in einem Auto liegen, das in der Sonne steht. Denn diese Hitze könnte schon die Selbstzerstörung auslösen.

Zerfallsgeschwindigkeit lässt sich steuern

Die Geschwindigkeit des Zerfalls lässt sich über die Dicke der Wachsschicht und die Konzentration der Säure steuern. Die Auflösungszeit liegt bei den Bauteilen, die die Forscher bisher testeten, zwischen 20 Sekunden und einigen Minuten.

RFID-Chip bei der Selbstzerstörung.

RFID-Chip bei der Selbstzerstörung.

Foto: Scott White/University of Illinois

Die Erfindung würde helfen, die dramatisch wachsenden Mengen von Elektronikschrott leichter zu verwerten. Nach einer Studie der gemeinnützigen US-Initiative Step, die sich mit dem Abfallproblem befasst, fallen jährlich weltweit rund 40 Millionen Tonnen Elektroschrott an. Nur ein kleiner Teil davon wird recycelt, weil es sehr schwer ist, die wertvollen Werkstoffe von den weniger wertvollen zu trennen. Oft wird Elektronikschrott in Länder der Dritten Welt exportiert, wo sie von Hand in ihre Bestandteile zerlegt werden und die Giftstoffe ungefiltert in die Umwelt geraten.

Prof. Scott R. White (r.) und sein Team von der University of Illinois wollen mit ihrer Methode helfen, Elektronikschrott leichter zu redyceln.

Prof. Scott R. White (r.) und sein Team von der University of Illinois wollen mit ihrer Methode helfen, Elektronikschrott leichter zu redyceln.

Foto: L. Brian Stauffer/University of Illinois

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