Akku-Recycling 01.09.2016, 09:26 Uhr

Diese Schimmelpilze lösen Lithium und Kobalt aus Altbatterien

Mit ihrer eigenen Säure können Schimmelpilze wertvolles Lithium und Kobalt aus altersschwachen Akkus herausholen. Das haben Forscher der University of South Florida herausgefunden. Als „billige Arbeitskräfte“ hätten bestimmte Schimmelpilzarten das Zeug dazu, die Technik in Sachen Altbatterien-Recycling einen Riesenschritt voran zu bringen.

US-amerikanische Forscher haben eine umweltfreundliche und billige Möglichkeit entdeckt, die wertvollen Metalle aus altersschwachen Batterien zurückzugewinnen: mit Schimmelpilzen.

US-amerikanische Forscher haben eine umweltfreundliche und billige Möglichkeit entdeckt, die wertvollen Metalle aus altersschwachen Batterien zurückzugewinnen: mit Schimmelpilzen.

Foto: Ralph Lenker/Die Linke

Ob im Elektroauto oder im Smartphone: Zum Lithium-Ion-Akkumulator gibt es – zumindest in wirtschaftlicher Hinsicht – derzeit kein Alternative. Die wieder aufladbare Batterie ist leichter, hält potentiell länger und hat günstigere Speichereigenschaften als andere Akku-Typen. Lithium gilt als Schlüsselrohstoff, auch bei der Speicherung erneuerbarer Energien. Die weltweite Nachfrage nach dem Leichtmetall steigt ständig, die Erschließung und der Abbau der globalen Lithium-Vorräte ist längst im Gange.

Pulverisierte Kathoden als Schimmelpilzfutter

Doch nicht nur der Lithium-Abbau sondern auch die Entsorgung von Alt-Batterien macht Sorgen. Akkus halten nicht ewig. Und in Verbrennungsanlagen oder Deponien drohen sie die Umwelt zu belasten, während ihre wertvollen Inhaltsstoffe verloren sind. Zwar gibt es bereits Methoden, Lithium, Kobalt und andere wertvolle Metalle in wiederaufladbaren Batterien zu recyceln. Die erfordern jedoch den Einsatz scharfer Chemikalien bei sehr hohen Temperaturen.

US-amerikanische Wissenschaftler der University of South Florida haben jetzt eine viel umweltfreundlichere und billigere Möglichkeit entdeckt, die wertvollen Metalle aus altersschwachen Batterien zurückzugewinnen: Ordinäre Schimmelpilze erledigen das.

Die Schimmelpilze Aspergillus niger, Penicillium simplicissimum und Penicillium chrysogenum  produzieren auf natürliche Weise organische Säuren, und die Säuren waschen Lithium und Kobalt heraus.

Die Schimmelpilze Aspergillus niger, Penicillium simplicissimum und Penicillium chrysogenum  produzieren auf natürliche Weise organische Säuren, und die Säuren waschen Lithium und Kobalt heraus.

Foto: Aldo Lobos

Seine Forschungsergebnisse präsentierte das Team um Jeffrey A. Cunningham gerade beim National Meeting & Exposition der American Chemical Society (ACS). Für ihre Untersuchung wählten die Wissenschaftler die Schimmelpilze Aspergillus niger, Penicillium simplicissimum und Penicillium chrysogenum aus und ließen sie auf die zuvor pulverisierten Kathoden aus altersschwachen Lithium-Ion-Batterien los. Die drei Schimmelpilzarten sind weit verbreitet und hätten sich bereits als sehr effektiv bei der Extraktion von Metallen aus anderen Sorten von Müll erwiesen, wie Cunningham erklärt.

„Pilze sind sehr billige Arbeitskräfte“

„Die Pilze produzieren auf natürliche Weise organische Säuren, und die Säuren waschen diese Metalle heraus“, erklärt Cunningham den biochemischen Vorgang, den er und sein Team beobachten konnten. „Durch das Zusammenwirken von Pilz, Säure und pulverisierter Kathode können wir wertvolles Lithium und Kobalt herausziehen“, fasst er die Ergebnisse der Experimente zusammen. „Pilze sind sehr billige Arbeitskräfte.“

Als besonders effektiv erwiesen sich Oxalsäure und Citronensäure, die von den Pilzen abgesondert werden. Mit diesen beiden Säuren konnten im Experiment knapp 85 % des Lithiums und knapp 48 % des Kobalts aus den Kathoden der Altbatterien herausgeholt werden.

Wie man Kobalt und Lithium allerdings aus dem flüssigen Säuremedium herausbekommt, das bei dem ganzen Vorgang übrig bleibt, ist noch nicht so klar. Man habe da die eine oder andere Idee, erklärt Cunningham. „Aber an dieser Stelle bleiben es Ideen.“

Die Bakterie Ideonella sakaiensis kann an der äußerst glatten PET-Oberfläche andocken und beginnt dann, mit einem bisher unbekannten Enzym, das auf den Namen PETase getauft wurde, den Kunststoff zu zersetzen. 

Die Bakterie Ideonella sakaiensis kann an der äußerst glatten PET-Oberfläche andocken und beginnt dann, mit einem bisher unbekannten Enzym, das auf den Namen PETase getauft wurde, den Kunststoff zu zersetzen. 

Foto: Kyoto Institute of Technology

Japanische Forscher haben Mikroorganismen entdeckt, die Kunststoff als Leibspeise betrachten. Die Bakterien zerstören die Struktur, wandeln die Bruchstücke in verdauliche Produkte um und ernähren sich davon. Gleichzeitig entstehen neue Rohstoffe für die Kunststoffherstellung.

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