Kritische Metalle

Wir laden Sie herzlich zur Lehrkräftefortbildung für unseren neuesten Schülerkurs zum Thema „Kritische Metalle in Smartphone & Co – Recycling von Lithium/Cobalt aus Akkus und Indium/Zinn aus Displays“ ein.

Das Smartphone – jeder kennt es und fast alle nutzen es tagtäglich. Doch was steckt hinter der unglaublichen technischen Erfindung eines Smartphones? Welche Möglichkeiten existieren für einen sorgsamen und nachhaltigen Umgang, sodass wertvolle Ressourcen für diese Technologie eingespart werden können? Diesen Fragen geht das Schülerlabor NatLab gemeinsam mit Schülerinnen und Schülern (SuS) der Sekundarstufen nach. In zwei neuen Laborversuchen werden die Metalle Lithium und Cobalt aus Smartphone-Akkus sowie die Metalle Indium und Zinn aus Touchscreen-Displays auf physikalischem und chemischem Weg zurückgewonnen. Darüber hinaus lernen die SuS auf Nachhaltigkeitsaspekte bezüglich der Produktion, Verwendung und Entsorgung von Smartphones zu achten und erweitern so ihr Rohstoffbewusstsein.

Im Rahmen der Lehrerfortbildung möchten wie Ihnen die Laborversuche interaktiv vorstellen. Dazu erfolgt die Darlegung der Teilschritte der Experimente und der theoretischen Hintergründe, mit Bezug zum Rahmenlehrplan. Des Weiteren erfahren Sie, welche Einflüsse die Akku- und Touchscreen-Industrie auf Menschen und Umwelt haben. Sie erhalten Zugang zu drei anschaulichen Skripten, die die Durchführung der Versuche, sowie umwelt- und sozialkritische Aspekte der Smartphone-Industrie beschreiben.

Der vorgestellte Recycling-Zyklus von Lithium und Cobalt aus Lithium-Ionen-Akkus umfasst die folgenden experimentellen Schritte:

• Akku-Arten und deren Bestandteile
• Entladevorgang
• Entmanteln / Sortieren des Materials
• Gewinnung von Lithiumcobaltoxid aus dem Kathodenmaterial
• Leaching von Lithiumcobaltoxid mit Salzsäure
• Gewinnung der Cobalt- und Lithiummetalle in Form von Salzen
• Analytik der isolierten Metallsalze

Die Wiedergewinnung der kritischen Metalle Indium und Zinn aus Smartphone-Displays erfolgt durch diese Prozesse:

• Entmantelung zur Abtrennung von Kunststoffen, Leiterplatte usw.
• Erhitzen des Indiumzinnoxid (ITO) - Glases
• Abtrennung der polarisierenden Folien
• Zerkleinerung
• Waschen des Glases mit ITO-Folie im Ultraschallbad
• Laugung mit Säure
• Gewinnung / Nachweis der Zinn- und Indiumsalze

Im Laufe des Versuchs erlernen und festigen die SuS ihr Wissen zu physikalischen Grundlagen, chemischen Methoden wie dem Rückflusskochen, der Vakuumfiltration und pH-abhängigen Fällungsreaktionen. Zusätzlich zum fachlichen Know-How im Labor soll das Bewusstsein bei den SuS generell für einen Ressourcen-sensiblen Umgang mit elektronischen Geräten geschaffen werden. Die Bedeutung einer Kreislaufwirtschaft bezogen auf metallische Rohstoffe in Smartphones und Akkus wird hervorgehoben, indem auf einen nachhaltigen Umgang mit diesen Ressourcen eingegangen wird. Dazu erfolgen Diskussionen zu den Arbeitsbedingungen, Umweltbelastungen und Transportwegen, die mit der Rohstoffgewinnung und der Produktion von Smartphone-Akkus einhergehen. Weitere Problematiken ergeben sich nach der Nutzungsphase von Smartphones und Akkus. Die Entsorgung und das Recycling dieser elektronischen Elemente sollten auf fachkundige und nachhaltige Art und Weise erfolgen. 

Zur Anmeldung folgen Sie bitte dem Link: