ERA-MIN 2 - Verbundvorhaben: Siderec - Biobasierte Rückgewinnung von kritischen Technologiemetallen mittels Siderophoren: Gallium (Ga), Germanium (Ge), Indium (In) aus End-od Life-Produkten, Teilprojekt 1: Charakterisierung von Siderophoren und Entwicklung von Siderophoren.

Moderne Kommunikationstechnologien oder auch erneuerbare Energien nutzen Metalle wie Germanium, Indium und Gallium. Diese Elemente sind unverzichtbar und eine zuverlässige Versorgung muss gewährleistet sein. Aufgrund ihrer Bedeutung und der starken Abhängigkeit vom Rohstoffmarkt wurden die Elemente von der Europäischen Kommission als kritisch eingestuft. Ein effizientes Recycling der Elemente aus ihren End-of-Life (EOL)-Produkten kann Versorgungsrisiken reduzieren. Derzeit gibt es jedoch keine effizienten Technologien für das Recycling dieser Elemente, die in sehr geringen Konzentrationen vorliegen. Für eine Rückgewinnung sind selektive und sehr empfindliche Lösungsmittel, Liganden oder Reaktionen erforderlich. Im Projekt sollen mikrobielle Komplexbildner (Siderophore) eingesetzt werden, um die Elemente aus den EOL-Produkten zurückzugewinnen. In vorangegangenen Projekten wurde die prinzipielle Eignung der Moleküle zur Bindung von Ge, In und Ga bereits nachgewiesen. Für ihre Anwendung zur Gewinnung der Elemente aus EOL-Produkten sind verschiedene Herausforderungen zu erwarten: 1) die richtige Auswahl und Herstellung von Siderophoren 2) die Zielmetalle müssen den Siderophoren zugänglich gemacht werden. Der erste Punkt wird durch das HIF, die Universidad Católica del Norte, Chile, und die Firma ASA Spezialenzyme adressiert. Am HIF werden mittels quantenchemischer Modellierung Siderophoren gescreent. An der Universidad Católica del Norte werden neue halophile Siderophor-bildende Mikroorganismen isoliert. Die Firma ASA-Spezialenzyme führt ein Upscale der Siderophorenproduktion durch. Die zweite Herausforderung wird vom Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), Frankreich adressiert. Dieser Partner entwickelt Laugungsverfahren, mit denen die Zielelemente in Lösung gebracht werden. Mittels der am HIF entwickelten Siderophor-Technologie werden die Elemente aus den Laugungslösungen zurückgewonnen.