Recycelt werden sollen Lanthanoide, eine chemische Elementgruppe, zu der auch ein Teil der Seltenen Erden gehört. Sie finden breite Anwendung zum Beispiel in Bildschirmen, Batterien, Magneten, Kontrastmitteln und biologischen Sonden. "Lanthanoide sind ein sehr rarer Rohstoff, die Hauptversorgung kommt aus China. Deswegen wird versucht, diesen Rohstoff aus Müll zu recyceln, sogar aus Atommüll", erläutert die HZDR-Forscherin Kristina Kvashnina, die Koordinatorin des MaLaR-Projekts. 

Um recyceln zu können, muss man Müll zunächst trennen. Neben den grundsätzlichen Sicherheitsrisiken im Umgang mit radioaktiven Elementen stellt sich für Atommüll noch ein Problem: Die enthaltenen Stoffe ähneln einander in ihren chemischen Reaktionen stark. "Daher ist es sehr schwierig, etwas zu finden, auf das nur ein Element reagiert und das andere nicht, sodass man ein einzelnes herauslösen kann", erklärt Kvashnina. Bei den derzeitigen Trennverfahren werden häufig gefährliche Chemikalien eingesetzt, es wird viel Energie verbraucht und es können zusätzliche Abfallströme entstehen. Das MaLaR-Konsortium arbeitet an einem innovativen Verfahren. Die Idee: Neuartige dreidimensionale Materialien sollen zum entscheidenden Werkzeug für effektive, umweltfreundliche und nachhaltige Trennverfahren werden. Das gilt für Atommüll ebenso wie für Industriemüll, etwa aus radiomedizinischen Anwendungen.

"Unser Ziel ist es, ein Material zu designen, mit dem wir einzelne Elemente zunächst aus synthetischen Element-Mischungen herausziehen können", so Kvashnina." Das ließe sich dann zukünftig auf vielfältige Anwendungen übertragen. In drei Jahren können wir zwar nur einen ersten Schritt Richtung Recycling machen. Aber wenn wir damit Erfolg haben, sind Anwendungen in greifbarer Nähe." Nicht nur bei der Wiedergewinnung von Rohstoffen aus Atom- und anderem Industriemüll, auch bei der sicheren Endlagerung von hochradioaktivem Abfall könnten die neuartigen Trennverfahren helfen, etwa wenn unterschiedlich langlebige Isotope separiert und dann getrennt verwahrt werden können. Ziel des Projekts ist explizit die marktnahe Entwicklung passender technologischer Lösungen.

cdi/pm