Recycling Seltener Erden: Zürcher ETH-Doktorandin entdeckt Verfahren

Recycling Seltener Erden: Zürcher ETH-Doktorandin entdeckt Verfahren

Die Zürcher ETH-Doktorandin Marie Perrin hat ein Verfahren entwickelt, mit dem man Europium und Yttrium – sogenannte Seltene Erden – aus alten Leuchtstoffröhren extrahieren kann.

Der Prozess brauche nur wenige Schritte, wie die 28-Jährige gegenüber 20 Minuten sagt.

«Die Rückgewinnung von Seltenen Erden ist eine echte Herausforderung, fast so, wie Salzkörner aus einem Pizzateig herauszusuchen. Diese Seltenen Erden sind wertvoll, aber sehr schwer zu trennen, da sie sich chemisch sehr ähnlich sind.»

Marie Perrin

Bei ihrem Prozess geht es zunächst darum, das weisse Pulver im Innern der Leuchtstoffröhren zu entfernen. Dieses enthält die Seltenen Erden.

«Anschliessend wird eine Säureextraktion durchgeführt: Das Pulver wird aufgelöst und die Seltenen Erden in Lösung gebracht, damit sie extrahiert werden können. Die eigentliche Herausforderung ist, diese Elemente voneinander zu trennen. Dazu verwenden wir ein sogenanntes Extraktionsmittel: ein Molekül, das gezielt bestimmte Elemente erkennt und auswählt.»

Marie Perrin

Am Ende des Verfahrens gewinnt man reine, isolierte Seltene Erden.

Entdeckung dank Doktorarbeit

Perrins Doktorarbeit bei Professor Victor Mougel an der ETH Zürich hatte ursprünglich mit der Reinigung von düngemittelverseuchtem Wasser zu tun. Dabei stiess sie auf etwas Unerwartetes:

«Ich stiess bei meiner Forschung auf metallhaltige Schwefelmuster, wie sie in bestimmten Enzymen vorkommen. Diese interagieren fein mit Metallen. Victor Mougel und ich bildeten diese Strukturen im Labor nach. Dabei entdeckten wir: Sie wirken wie selektive Extraktionsmittel, die bestimmte Seltene Erden unterscheiden und effizient trennen können. Uns war sofort klar: Das hat enormes Potenzial im Bereich des Recyclings.»

Internationale Aufmerksamkeit

Das Europäische Patentamt (EPA) zeichnete Perrin als eine von zehn Preisträgern des Young Inventors Prize 2025 aus – da ihre Arbeit zur Erreichung der UN-Nachhaltigkeitsziele beiträgt.

🌍 Rare earth elements are critical and scarce. 🇫🇷/🇺🇸 @_MariePerrin ’s invention helps recover them and reduce harm to the planet.

Support her groundbreaking work & vote now: 🔗 https://t.co/vQr4fczEAw #YoungInventors @REEcover_ pic.twitter.com/Z8EX59I0X6

— EuropeanPatentOffice (@EPOorg) May 20, 2025

Perrin sieht ihre Entdeckung als wissenschaftlichen Forschritt gerade auch «im Dienste der Energiewende und der Kreislaufwirtschaft».

«Was unsere Entdeckung so aussergewöhnlich macht, ist, dass sie einen neuen Ansatz für ein Problem liefert, das Chemiker seit über zwei Jahrhunderten zu lösen versuchen.»

Ihr Verfahren reduziere die Abhängigkeit von Minen und verringere schädliche Umweltfolgen. Langfristig helfe der Ansatz, «den Übergang zu sauberen Technologien zu beschleunigen und den Zugang zu kritischen Rohstoffen zu sichern».

(rbu)