GEMAS (Geochemical Mapping of Agricultural and Grazing Land Soil in Europe) ist ein Kooperationsprojekt zwischen der Expertengruppe „Geochemie“ der europäischen geologischen Dienste (EuroGeoSurveys) und Eurometeaux (Verbund der europäischen Metallindustrie). Insgesamt waren an der Durchführung des Projektes weltweit über 60 internationale Organisationen und Institutionen beteiligt. In den Jahren 2008 und 2009 wurden in 33 europäischen Ländern auf einer Fläche von 5 600 000 km² insgesamt 2219 Ackerproben (Ackerlandböden, 0 – 20 cm, Ap-Proben) und 2127 Grünlandproben (Weidelandböden, 0 – 10 cm, Gr-Proben) entnommen. In den Proben wurden 52 Elemente im Königswasseraufschluss, 41 Elemente als Gesamtgehalte sowie TC und TOC bestimmt. Ergänzend wurde in den Ap-Proben zusätzlich 57 Elemente in der mobilen Metallionenfraktion (MMI®) sowie die Bleiisotopenverhältnisse untersucht. Alle analytischen Untersuchungen unterlagen einer strengen externen Qualitätssicherung. Damit liegt erstmals ein qualitätsgesicherter und harmonisierter geochemischer Datensatz für die europäischen Landwirtschaftsböden mit einer Belegungsdichte von einer Probe pro 2 500 km² vor, der eine Darstellung der Elementgehalte und deren Bioverfügbarkeit im kontinentalen (europäischen) Maßstab ermöglicht. Die Downloaddateien zeigen die flächenhafte Verteilung der mit verschiedenen Analysenmetoden bestimmten Elementgehalte in Form von farbigen Isoflächenkarten mit jeweils 7 und 72 Klassen.
Das Projekt "Teilprojekt 4: Bleibatterien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Johnson Controls Recycling GmbH durchgeführt. Das Projekt soll unter anderem die folgenden Materialen adressieren: Edelmetalle wie Gold, Silber und die Platingruppenmetalle* (Platin*, Palladium*, Rhodium*, Ruthenium* etc.), Indium*, Kobalt*, Lithium sowie Seltene Erden* wie z.B. Neodym*, Praseodym* und Dysprosium*. Die mit * gekennzeichneten Materialien sind in der Liste der EU Kommission zu kritischen Rohstoffen und überwiegend auch in den entsprechenden Listen der USA und Japan aufgeführt und somit klar strategischer Natur hinsichtlich Ihrer Bedeutung für Schlüsseltechnologien und des zugeordneten Versorgungsrisikos. JC ist in diesem Zusammenhang an den Synergie - Effekten der Sammlungsstrukturen in Verbindung mit der Rückholung von verbrauchten Blei-Säure Starterbatterien interessiert. Im Rahmen des Arbeitsplanes des Projektes ist Johnson Controls speziell in den Arbeitspaketen mit den Analysen, Planung, Schulung und Durchführung von Aktionen mit dem Verbundpartner eingebunden. Dabei bringt Johnson Controls das in Europa durch effektive Sammlungsstrukturen gewonnene Know How in die Projektgruppe ein.
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Leipzig, Institut für Anorganische Chemie durchgeführt. Im Rahmen des Vorhabens sollen Struktur-Wirkungsbeziehungen zwischen f-Elementen und calixarenartigen Ligandensystemen mit Naturstoffbasierten Bindungsfunktionen in Hinblick auf eine mögliche Mobilisierung in der Umwelt untersucht werden. Zur Aufklärung solcher Wechselwirkungsmuster werden verschiedene Teilaspekte bearbeitet werden, die von der Synthese makrozyklischer, calixarenartiger Liganden mit Chitosan-analogenindungsfunktionen, über experimentelle und theoretische Studien zum Komplexbildungsverhalten in Lösung bis hin zu einer exakten Aufklärung von Speziesverteilungen sowie Verteilungs- und Transportmechanismen in umweltrelevanten Systemen reichen und eine Ableitung der geltenden Struktur-Wirkungsbeziehungen erlauben Für die Verwirklichung dieser Ziele müssen sowohl synthetische Arbeiten zur Darstellung der Liganden und entsprechender Metallkomplexe als auch verschiedene Charakterisierungsmethoden für die Identifizierung der in Lösung oder festen Zustand vorliegenden Spezies durchgeführt werden: a) Synthese und Charakterisierung von naturstoffbasierten Liganden in Form von funktionalisierten, calixaren-artigen Makrozyklen mit Chitosan-analogen Bindungsfunktionen (z.B. Ethanol-Amin, Hydroxamat, oder Catecholat-Donorfunktionen). b) Darstellung und Charakterisierung ausgewählter Lanthanid- und Actinoid-Komplexe (z.B. Actinid: (U(VI,IV), Th(IV), Lanthanoide: Pr, Tb, Dy, Lu)). Charakterisierung der neu synthetisierten Komplexe im festen Zustand (Kristallstrukturanalyse, IR-Spektroskopie), und in Lösung (Massenspektrometrie, IR- und Raman-Spektroskopie, UV/Vis- und NMR-spektroskopische Titrationen. c) Um ein möglichst vollständiges Bild von den chemischen und physikalischen Eigenschaften der neu synthetisierten Komplexe zu erhalten, sind insbesondere auch die Mikrokalorimetrie (isothermale Kalorimetrie) und dazu komplementäre spektrophotometrische Titrationen erforderlich (Bestimmung thermodynamischer Parameter der Komplexbildung).
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Rückgewinnung durch chemisches Leaching und Festkörper-Gas-Reaktion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC), Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie (IWKS) durchgeführt. Ziel des avisierten Projekts ist zum einen die Rückgewinnung von Seltenerdelementen aus Schlacken, die beim Recycling von Autoabgaskatalysatoren anfallen. Zum anderen sollen aus lanthanhaltigen optischen Flintgläsern Seltenerdelemente wie Lanthan, Cer, Neodym und Praseodym zurückgewonnen werden. Dazu wird aus den Schlackensystemen mittels Hochenergiemahlung sowie anschließendem chemischen Leaching ein Seltenerd-Konzentrat erhalten, das über eine Flüssig-Flüssig-Extraktion auf Basis von ionischen Flüssigkeiten aufbereitet wird, um Seltenerdelemente zu separieren. Des Weiteren sollen über Gasphasenreaktionen mit Hilfe der Carbochlorierung die seltenerdhaltigen Rückstände von metallischen Verunreinigungen befreit werden. Die bei Extraktion und Chlorierung zurückbleibende mineralische Restfraktion soll im Hinblick auf eine mögliche Verwendung als Sekundärprodukt im bauchemischen Bereich (z. B. Fliesenkleber) sowie im Straßen- und Wasserbau qualifiziert werden. Darüber hinaus soll untersucht werden, inwiefern der dem Recycling von Abgaskatalysatoren zugrunde liegende Schmelzprozess ressourcen- und energieeffizienter durchgeführt werden kann. Die im Schmelzprozess erzeugten Schlacken werden mittels geeigneter analytischer Verfahren hinsichtlich der Gehalte von Seltenerdelementen und Platingruppenmetallen charakterisiert (AP 1). Nach einer anschließenden Aufbereitung sowie hochenergetischer Mahlung (AP 2) werden die Schlackensysteme und zzgl. die optischen Gläser durch einen Leachingprozess zu SE-Konzentraten weiterverarbeitet (AP3). Alternativ zur nasschemischen Behandlung sollen die Seltenerdelemente mit Hilfe von Festkörper-Gas-Reaktionen aus der mechanisch aufbereiteten Schlackenfraktion bzw. den optischen Gläsern abgetrennt werden (AP5). Weiterhin werden die mineralischen Restfraktionen zur weiteren Verwertung charakterisiert (AP6). Die mit dem Recyclingprozess verbundenen Umweltauswirkungen werden abschließend in Form einer LCA - Analyse betrachtet (AP7).
Das Projekt "Teilvorhaben 7: Rückgewinnung von Metallen mit ionischen Flüssigkeiten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Fachrichtung Chemie und Lebensmittelchemie, Professur für Physikalische Organische Chemie durchgeführt. Ziel des avisierten Projekts ist die Rückgewinnung von Seltenerdelementen (Cer, Lanthan und anderen) und Platingruppenmetallen. Die Rückgewinnung erfolgt zum einen aus Schlacken, die beim Recycling von Autoabgaskatalysatoren anfallen, und zum anderen aus optischen Flintgläsern, welche Seltenerdelemente wie Lanthan, Cer, Neodym und Praseodym enthalten. Im Laufe des Projektes soll die Herstellung eines Seltenerd-Konzentrates gelingen. Die mineralische Restfraktion soll im Hinblick auf eine mögliche Verwendung als Sekundärprodukt im bauchemischen Bereich sowie im Straßen- und Wasserbau qualifiziert werden. Für die Produktionsrückstände sind zwei innovative Verfahrensschritte vorgesehen. Zum einen werden aus den Schlackensystemen durch mechanische Aktivierung mittels Hochenergiemahlung sowie anschließender nasschemischer Behandlung konzentrierte wässrige Lösungen erhalten, die über Flüssig-Flüssig-Extraktion auf Basis von ionischen Flüssigkeiten aufbereitet werden, um Seltenerdelemente und Platingruppenmetalle zu separieren. Zum anderen sollen über Festkörper-Gas-Reaktionen z. B. mit Hilfe der Carbochlorierung die Seltenerdelemente selektiv von den Schlackensystemen abgetrennt werden. Es verbleiben je nach Temperatur einzelne oder in Mischfraktionen vorliegende Seltenerdverbindungen, die wiederum mit ionischen Flüssigkeiten selektiv voneinander separiert werden können oder mit Hilfe einer thermischen Behandlung in die Oxide der Seltenerdelemente überführt werden. Die durch die chemische Extraktion erhaltenen Seltenerdelement-Verbindungen, bevorzugt die Chloride, werden mit ionischen Flüssigkeiten weiter behandelt. Hierbei soll eine neue Generation ionischer Flüssigkeiten, die sogenannten TAAILs (Tunable Aryl Alkyl Ionic Liquids) zum Einsatz kommen.
Das Projekt "Untersuchung zu seltenen Erden: Permanentmagnete im industriellen Einsatz in Baden-Württemberg" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V. durchgeführt. Eine auffällige Lücke hinsichtlich des Wissenstandes zu Permanentmagneten und damit zu Seltenen Erden (hier vor allem Neodym, Praseodym und Dysprosium) stellen die diversen industriellen Anwendungen dar. Es besteht damit eindeutiger Bedarf hinsichtlich eines umfassenden Erkenntnisgewinnes zum wichtigen Anwendungsfeld 'Permanentmagnete im industriellen Einsatz'. Die Untersuchung wird mittels Fragebogen und Interviews bei Unternehmen in Baden-Württemberg durchgeführt. Im Ergebnis werden umfassende Erkenntnisse über Quantitäten (jährliche Einsatzmengen, gespeicherte Mengen, industrielle Schwerpunkte) zu Seltenen Erden im industriellen Sektor gewonnen. Weiterhin werden die Recyclingpotenziale und Recyclingmöglichkeiten (Logistik etc.) für diese Verbindungen im Projekt herausgearbeitet.
Das Projekt "Ressourcenökonomische Herausforderung für den Wirtschaftsstandort Baden-Württemberg" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Angewandte Wirtschaftsforschung e.V. durchgeführt. Eine auffällige Lücke hinsichtlich des Wissenstandes zu Permanentmagneten und damit zu Seltenen Erden (hier vor allem Neodym, Praseodym und Dysprosium) stellen die diversen industriellen Anwendungen dar. Es besteht damit eindeutiger Bedarf hinsichtlich eines umfassenden Erkenntnisgewinnes zum wichtigen Anwendungsfeld 'Permanentmagnete im industriellen Einsatz'. Die Untersuchung wird mittels Fragebogen und Interviews bei Unternehmen in Baden-Württemberg durchgeführt. Im Ergebnis werden umfassende Erkenntnisse über Quantitäten (jährliche Einsatzmengen, gespeicherte Mengen, industrielle Schwerpunkte) zu Seltenen Erden im industriellen Sektor gewonnen. Weiterhin werden die Recyclingpotenziale und Recyclingmöglichkeiten (Logistik etc.) für diese Verbindungen im Projekt herausgearbeitet.