Kullan talteenottoa elektroniikkajätteestä voi tehostaa 3D-tulostetuilla elektrodeilla

Kullan ja muiden arvokkaiden metallien talteenottoa esimerkiksi elektroniikkaromusta ja teollisuuden sivuvirroista pystytään tehostamaan 3D-tulostuksella toteutetuilla sähkökemiallisilla reaktoreilla. Sovelluskenttä on kemianteollisuudessa tuore, ja Suomessa toistaiseksi alihyödynnetty.

LUT-yliopistossa yhdistetään metallien kemiallisten erotusprosessien ja 3D-tulostukseen perustuvaa elektrodien valmistuksen tutkimusta. Tutkimuksella tuotetaan energia- ja materiaalitehokkaita ratkaisuja arvokkaiden metallien talteenottoon.

LUTissa kehitetään 3D-tulostettuja elektrodeja, joita käytetään sähkökemiallisiin ilmiöihin perustuvissa talteenottoratkaisuissa. Tutkimustuloksia voidaan soveltaa elektroniikkajätteen käsittelyssä, sekä teollisuuden sivuvirtojen kuten kuonan, tuhkan ja lietteen hyödyntämisessä.

"Metallin talteenotto on lähtökohtaisesti hankala ja kallis kemiallinen prosessi. 3D-tulostuksen mukanaan tuoma vapaampi muotokieli avaa mahdollisuuksia tehokkaampaan talteenottoon, kun elektrodit voidaan valmistaa erotusprosessin kannalta optimaalisen muotoisina", kertoo kemiantekniikan apulaisprofessori Eveliina Repo.

Uudessa Suomen Akatemian rahoittamassa tutkimuksessa talteen otettavana materiaalina tarkastellaan kultaa, jota löytyy erityisesti piirilevyistä. "Mikäli pystymme todentamaan kullalle soveltuvan uuden menetelmän, uskomme, että siitä saadaan jalostettua muillekin metalleille soveltuvia ratkaisuja", Repo jatkaa.

Elektrodeja valmistetaan 3D-tulostuksella tyypillisesti titaanista tai ruostumattomasta teräksestä. Soveltuvan tulostusmateriaalin kehitys, sekä tulostusparametrien löytäminen ja todentaminen ovat dosentti Heidi Piilin johtaman lisäävän valmistuksen tutkimusryhmän osuus kokonaisuudesta.

"Suomalainen kemian- ja prosessiteollisuus ei mielestäni ole vielä täysin tiedostanut 3D-tulostuksen mahdollisuuksia. Erotusmateriaalin valmistusta on 3D-tekniikoilla mahdollista lähestyä prosessin ehdoilla. Tehokkaammat erotusprosessit edistävät ympäristömyönteisyyttä suomalaisessa tuotannossa, vaikkapa kaivosteollisuudessa. Samalla on mahdollista luoda samalla vientikelpoista osaamista", sanoo Piili.

Heidi Piili ja Eveliina Repo saivat Suomen Akatemialta nuorelle tutkijasukupolvelle suunnatun nelivuotisen rahoituksen yhteistutkimukselleen "Kullan talteenotto vaihtoehtoisista raaka-aineista uusilla 3D-tulostuksella toteutetuilla sähkökemiallisilla reaktoreilla". Erotus- ja puhdistustekniikan osastolla työskentelevä Repo ja konetekniikan osaston tutkija Piili ovat tutkineet 3D-tulostettuja erotusmateriaaleja aiemmin mm. Business Finlandin rahoittamassa co-creation hankkeessa.

Lisätietoja:

Eveliina Repo, apulaisprofessori, LUT-yliopisto. Puh. +358 403553707, etunimi.sukunimi@lut.fi
Heidi Piili, dosentti, LUT-yliopisto. Puh. +358 405510710, etunimi.sukunimi@lut.fi