Forscher der Rice University haben eine innovative Technologie auf Basis von Flash-Joule-Heizung (FJH) entwickelt, um Rotschlammabfälle aus der Aluminiumindustrie effizient zu verarbeiten. Die in ACS Applied Materials & Interfaces veröffentlichte Studie bietet eine neue Lösung für die industrielle Abfallbehandlung.

Diese Technologie nutzt hochenergetische elektrische Impulse in Kombination mit einer Chloratmosphäre, um Eisen und andere giftige Metalle im Rotschlamm innerhalb von 60 Sekunden zu verdampfen, wobei der Großteil des Aluminiums erhalten bleibt. Experimentelle Daten zeigen, dass mit dieser Methode 96 % des Eisens extrahiert und nahezu alle giftigen Substanzen entfernt werden können. Das verbleibende aluminiumreiche Material kann zu Keramikfliesen für den Bau verarbeitet oder wieder in die Aluminiumproduktion eingespeist werden. Das Forschungsteam weist darauf hin, dass dieses Verfahren weder Wasser noch Lösungsmittel benötigt und daher sauberer und effizienter ist als herkömmliche Hochtemperaturschmelz- oder chemische Behandlungsmethoden.

„Unsere Forschung bietet eine potenziell bahnbrechende Lösung für die Rotschlammkrise, indem sie eine einst giftige Belastung in weniger als einer Minute in eine wertvolle Ressource verwandelt“, sagte der korrespondierende Autor James Tour, Professor für Chemie. Co-Erstautor Qiming Liu fügte hinzu: „Die Geschwindigkeit und Einfachheit dieser Methode machen sie einzigartig. Sie ermöglicht eine hocheffiziente Metalltrennung in Sekundenbruchteilen.“

Diese Technologie reduziert nicht nur die mit der Lagerung von Rotschlamm verbundenen Umweltrisiken, sondern senkt auch den Bedarf an Rohbauxit in der Aluminiumproduktion. Co-Erstautor Xu Shichen bemerkte: „Der behandelte Rotschlamm kann in ein hochhartes Keramikmaterial umgewandelt werden, das sich für den Einsatz in der Bauindustrie und beim Aluminiumrecycling eignet.“ Das Verfahren wird derzeit durch das universitätsnahe Unternehmen Flash Metals US in Zusammenarbeit mit globalen Aluminiumproduzenten skaliert.

Forscher sind davon überzeugt, dass diese Technologie das Potenzial hat, auf Bereiche wie die Stahlherstellung, den Bergbau und die Verarbeitung seltener Erden ausgeweitet zu werden, in denen große Mengen an Industrieabfällen anfallen, und so neue technische Wege für ein nachhaltiges Materialrecycling eröffnet.

Weitere Informationen: Liu Qiming et al., „Removal of Iron and Heavy Metals from Bauxite Residues by Flash Joule Heating Chlorination“, ACS Applied Materials & Interfaces (2025). Zeitschrifteninformationen: ACS Applied Materials & Interfaces