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Forscher am Lawrence Livermore National Laboratory haben einen nachhaltigen Weg gefunden, Metalle der Seltenen Erden zu gewinnen, indem sie ein Protein namens Lanmodulin bei Elektronikmüll einsetzen. Diese Metalle, darunter Neodym, Cer und Yttrium, sind wichtig für die Produktion von Computern, Smartphones, Windturbinen und Solarpanels.
"Ich habe an vielen Molekülen für die Metallreinigung gearbeitet, aber dieses ist wirklich etwas Besonderes", sagt Forschungsleiter Gauthier Deblonde. Es lasse sich problemlos in industrieller Umgebung einsetzen, weil es relativ hohe Temperaturen verträgt und auch niedrige pH-Werte toleriert, also auch in Säuren überlebt.
97 Prozent der Metalle der Seltenen Erden werden in China abgebaut. Weil die Spannungen zwischen den USA und China ständig zunehmen, gilt die Entwicklung als Voraussetzung für den Fortschritt der Tech-Industrie in den USA. Bisher werden die Metalle in aufwändigen chemischen Verfahren recycelt. Dabei entstehen zum Teil giftige Abfälle. Der Einsatz des Proteins könnte das Recycling umweltverträglicher machen.
Den Forschern zufolge war es möglich, Lanmodulin aus Bakterien zu isolieren. Es stellte sich heraus, dass dieses Protein das bisher einzige Molekül ist, das gezielt Metalle der Seltenen Erden an sich bindet, andere Metalle jedoch verschmäht. Dies reduziert den Aufwand für eine Nachreinigung.
Das Protein kann sogar zum Einsatz kommen, wenn die Konzentration an Metallen der Seltenen Erden extrem klein ist, etwa bei Kohle. Hier lassen sich chemische Abtrennverfahren wegen des grossen Aufwandes nicht wirtschaftlich einsetzen. Bei der Extraktion mit Lanmodulin könnte sich das ändern. "Die Nutzung von Biomolekülen für die Metallextraktion ist attraktiv, da die Ausbeute hoch ist und der Prozess schnell abläuft", sagt Deblonde.