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Nachhaltigkeit | Rückgewinnung | Chemie 44 www labo de11 2025 Gallium ist ein bedeutendes Element und Rückgrat der Halbleiterindustrie für Anwendungen der mobilen Datenübertragung und Optoelektronik Es ist in Wafern GaAs GaN elektronischen Chips oder optischen Bauelementen wie LEDs oder Lasern verbaut Kosten für ein Kilogramm Gallium können sich zurzeit um die 1 000 Euro belaufen Tendenz steigend Bei der industriellen Verarbeitung geht ein beträchtlicher Teil des Rohstoffs bereits verloren wenn etwa Ätzoder Polierprozesse Material abtragen Die Rückstände sind teilweise stark verdünnt oder das Gemisch chemisch komplex so dass eine Rückgewinnung auf klassisch chemischem Weg schwer umzusetzen ist Hier setzt die Forschung des Helmholtz-Instituts Freiberg für Ressourcentechnologie HIF des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf HZDR an Unter Anwendung eines bio technologischen Verfahrens werden die Abwässer von Freiberger Compound Mate rials in einer Forschungsanlage im industriellen Maßstab aufbereitet und das Gallium zurückgewonnen Gallium gilt als ein kritischer Rohstoff der sowohl für die Erschließung erneuerbarer Energiequellen als auch für die Entwicklung energieeffizienter Systeme essenziell ist Um die Gallium-Verfügbarkeit für Hochtechnologien auch künftig sicherzustellen braucht es effiziente Recycling-Technologien Die biotechnologische Abteilung des HIF überträgt biochemische Prinzipien und biologische Funktionsträger auf völlig neue Anwendungen und verknüpft so Biotechnologie mit Ressourcentechnologie Das Recycling von Metallen erfolgt mittels Biosorption bei der Biomoleküle mit der Fähigkeit an bestimmte Ionen oder Moleküle zu binden die entscheidenden Reagenzien sind Um Gallium aus Industrieabwässern zurückzugewinnen haben sich Siderophore als geeignet erwiesen Als Siderophore griechisch „Eisenträger“ wird eine Gruppe von rund 500 niedermolekularen Verbindungen bezeichnet die sich durch die Bildung stabiler Komplexe mit Eisenionen auszeichnen In der Natur werden sie von zahlreichen Bakterien Pilzen und Pflanzenwurzeln gebildet um Eisen aus der Umgebung aufnehmen zu können Von der Forschung in die Halbleiterindustrie Gallium-Rückgewinnung Pilotanlage in Freiberg Dr Rohan Jain forscht in der Biotechnologie-Abteilung des HIF an der Rückgewinnung von Gallium aus Industrieabwässern mit Hilfe von Siderophoren Bild HZDR D Müller