In vielen elektronischen Geräten wie Smartphones, Kopfhörer oder Festplatten sind seltene Erden enthalten. Besonders begehrt ist das Metall Neodym. Dieses wird u.a. für Permanentmagnete, die für Elektromotoren oder Windturbinen eingesetzt werden, verwendet. Diese Metalle gelten allerdings als begrenzt und kommen nur in wenigen Ländern vor. Die größten Reserven besitzt China.
Der Abbau dieser Materialien sorgt für eine hohe Umweltbelastung, da mit großem Aufwand viel Erz abgebaut wird, um vergleichsweise geringe Mengen dieser wertvollen Metalle zu gewinnen. Dabei werden zusätzlich hohe Mengen an Wasser und Energie verbraucht und zu allem Überfluss besteht die Gefahr, dass giftige Abfallprodukte oder radioaktive Substanzen freigesetzt werden.
Ein Zufall als Glücksfall
Wie Futurezone berichtet, ist es einem Forschungsteam der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) in Zusammenarbeit mit ihren Kolleg:innen der Universität Cambridge und des Istituto Italiano di Tecnologia gelungen, eine umweltschonende Alternative zu Neodym und anderen seltenen Erden zu fertigen. Es soll sich hierbei um das Mineral Tetrataenit handeln, welches als Element in Meteroiten vorkommt. Die Idee, dieses herzustellen, entstand zufällig im Zuge von Gießversuchen, wie der österreichische Forscher Baran Sarac gegenüber Futurezone erzählt.
Tetrataenit entsteht, nachdem ein Gesteinsbrocken aus dem All auf der Erde eingeschlagen ist. Das enthaltene Gemisch aus Eisen und Nickel kühlt im Meteoriten über einen Zeitraum von Millionen von Jahren ab. Dieser natürliche Prozess wurde von den Forscher:innen mittels eines zusätzlichen Verfahrens erheblich beschleunigt. Das Eisen-Nickel-Gemisch wurde durch geringe Mengen an Phosphor und Kohlenstoff ergänzt: Das Ergebnis war schließlich Tetrataenit.
Ressourcenunabhängig und umweltschonend
"Wir glauben, dass wir diese entdeckte Struktur in kommerzielle Permanentmagnete frei von seltenen Erden umwandeln können", erklärt der Materialforscher. Auf diese Weise wäre sowohl eine Unabhängigkeit bestimmter Ressourcen als auch ein umweltschonendes Verfahren zur Herstellung bestimmter Materialien möglich. Laut dem Materialforscher würde es gegenüber Neodym oder anderen seltenen Erden keine Nachteile geben.
Der Wissenschaftler erklärt stattdessen: "Eisen und Nickel kommen im Vergleich zu seltenen Erden überall auf der Welt vor". Somit könnten die Tetrataenit-Magnete außerdem kostengünstig hergestellt und vielfältig eingesetzt werden. Wann der neue Supermagnet zum Einsatz kommen könnte, kann der Materialforscher nur schwierig vorhersagen. "Wenn aber alles nach Plan läuft, könnte er in fünf bis zehn Jahren verfügbar sein", meint Baran Sarac abschließend.
www.oeaw.ac.at
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