Laugungsprozesse sind weit verbreitet zur Extraktion von Metallen aus unterschiedlichen Rohstoffen. Häufig werden Laugungszusätze wie Säuren oder Basen eingesetzt, welche im Überschuss zum Aufschluss zugegeben werden müssen. Dies stellt sowohl einen Kostenfaktor als auch eine Umweltbelastung dar. Insbesondere schwer zu laugende Rohstoffe werden so teilweise nicht als Ressource aufgegriffen, sodass die enthaltenen Wertmetalle den Rohstoffkreislauf verlassen. Ein Beispiel ist verschlacktes Li und Co aus dem pyromet. Batterierecycling, welche aktuell deponiert werden, da kein kostendeckender Prozess existiert. Für solche Rohstoffe sieht das Vorhaben die Entwicklung einer Technologie vor, welche durch den Einsatz von z.B. Ultraschall-, Mikrowellen- oder Plasma-aktiviertem Wasser die traditionelle Laugung unterstützt, Chemikalien einspart, Extraktionseffizienzen steigert und für aktuell ungenutzte Rohstoffe den Extraktionsprozess gewinnbringend gestaltet. Diese Technik soll in Kooperation aus kanadischen und deutschen Forschungs- und Industriepartner am Beispiel Li-Co-Batterieschlacken (Deutschland) und Co/Ag-Mining-Wastes (Kanada) entwickelt und erprobt werden. Eine Übertragung auf andere Ressourcen und die Vermarktung/Veröffentlichung der Technologie ist geplant. Des Weiteren stellt dieses Projekt den ersten Schritt für eine langjährige kanadisch-deutsche Zusammenarbeit auf dem Gebiet des Green Processing's dar. -Literaturstudien zu transformativen Laugungstechnologien (TransTech) -Aufstellung eines Benchmarks mittels traditionellen Laugungsmethoden anhand Li-Co-Batterieschlacken -Screeningtests mittels TransTech (Identifizierung geeigneter Technologie) -Implementierung der TransTech in eine industrielle Prozesskette bis zu einem markfähigen Li, Co & Ag-Produkt -Untersuchung der Flexibilität der neuen Laugungstechnologie durch Übertragung auf alternative Rohstoffe -Bewertung der TransTech über Wirtschaftlichkeitsanalyse und Ressourceneffizienzpotential.
Microalgae is considered as a promising substitute resource for both energy and human health, as they contain high amount of carbohydrates, proteins and lipids, while not grabbing arable land. The main concept is a hydrothermal bio-refinery. First the valuable substance will be extracted followed by residue converted by hydrothermal liquefaction and the process water treated by aqueous phase reforming. As the last step reaction water with nutrients should be used for the production of algae. In the whole process the reaction medium is water.
Contents: Microalgae is a rich source of carbohydrates, proteins, minerals, vitamins, oils, fats and polyunsaturated fatty acids (FUFAs), which are important food supplements. Production of algal extracts involving toxic organic solvents or aggressive extraction that could deteriorate biologically active compounds. Water in high pressure and temperature condition has a lower dielectric constant, which means it can work as a polar solvent. Sub- and supercritical water (critical point 374?, 22.1MPa) is a feasible green solvent for algal extracts production.
Aims: By optimizing extraction conditions, the highest efficiency should be obtained while maintaining the functional properties of extracts. A selectivity of substance of different polarities will be reached by applying different temperatures and pressures around critical point.
Approach: Pretreatment of selected algae samples - mechanical, ultrasonic, chemical, enzymatically - Extraction process - temperature, pressure, flow rate, modifiers - kinetics of extraction - evaluation of bioactive properties of extracts - other mechanical factors affecting extraction efficiency.