Recycling von Elektroschrott
Das Projekt adressiert die technologische Herausforderung, komplexe Verbundmaterialien aus Elektronikschrott – mit Fokus auf LCD-Monitore und Photovoltaik-Module – materialschonend und hochrein zu trennen. Im Zentrum steht die Untersuchung überkritischer Fluide als selektive Delaminierungsreagenzien. Folgende Kernfragen leiten das Vorhaben:
Prozessparameter: Welche physikochemischen Bedingungen (Druck, Temperatur, Zeit) sind erforderlich, um die Adhäsionskräfte zwischen Glas-, Polymer- und Halbleiterschichten durch die Diffusion überkritischer Phasen gezielt aufzuheben?
Selektivität: Inwieweit ermöglicht das Verfahren eine mechanische Integrität der Einzelkomponenten, um kritische Rohstoffe (z. B. Indium, Silber, Silizium) in einer Reinheit zurückzugewinnen, die den direkten Wiedereinsatz in der Produktion erlaubt?
Nachhaltigkeit: Stellt die überkritische Delaminierung im Vergleich zu thermischen oder nasschemischen Standardverfahren eine energetisch und ökologisch überlegene Alternative für die großtechnische Kreislaufwirtschaft dar?
Derzeitige Recyclingverfahren für LCD-Bildschirme und PV-Module basieren primär auf mechanischem Schreddern oder thermischer Verwertung, was jedoch zu hohen Materialverlusten und einer geringen Reinheit der Rezyklate führt. In der Literatur wird die Delaminierung als Schlüsseltechnologie für eine hochwertige Kreislaufwirtschaft identifiziert, wobei herkömmliche nasschemische Ansätze oft an langen Prozesszeiten oder der Verwendung toxischer Lösungsmittel scheitern. Vereinzelte aktuelle Forschungsarbeiten belegen das Potenzial überkritischer Fluide zur gezielten Quellung oder Degeneration von Polymerschichten (z. B. EVA bei PV-Modulen), um Verbundstrukturen zerstörungsfrei zu trennen.
Dennoch fehlt bislang eine systematische Untersuchung der unterschiedlichen Fluide und kinetischen Parameter, die für eine Skalierung des Verfahrens auf unterschiedliche Display- und Modultypen sowie für eine maximale Rückgewinnungsquote kritischer Rohstoffe wie Indium oder Silber erforderlich ist.
Ansprechpartner
Daniel Terhorst, M.Sc.
Raum: IC 3/175
E-Mail: Terhorst@fvt.rub.de