Forscher des Max-Planck-Instituts haben eine Methode entwickelt, um grünes Nickel herzustellen. Das Verfahren soll den CO2-Ausstoß bei der Herstellung um bis zu 84 Prozent reduzieren.
Grünes Nickel wird für die Energiewende immer wichtiger. Das Metall steckt in Batterien, Edelstahl und Hochleistungsmagneten – überall dort, wo Strom erzeugt und gespeichert werden muss. Doch die bisherige Nickelproduktion ist ein Klimakiller. Denn für jede produzierte Tonne Nickel fallen rund 20 Tonnen CO₂ an.
Forscher des Max-Planck-Instituts für nachhaltige Materialien haben deshalb eine Methode entwickelt, um die Umweltbelastungen durch die Nickelproduktion drastisch zu senken. Im Mittelpunkt steht ein Verfahren, das Wasserstoffplasma statt Kohle nutzt, um grünes Nickel umweltschonend aus minderwertigen Erzen zu gewinnen.
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Grünes Nickel für die Energiewende
Anders als bei herkömmlichen Methoden entfällt der sogenannte Mehrschritt-Prozess, der relativ energieintensiv ist. Stattdessen reduziert Wasserstoff das Erz in einem speziellen Lichtbogenofen. Das soll nicht nur bis zu 84 Prozent CO2 einsparen, sondern auch den Energieverbrauch um 18 Prozent senken.
Ein weiterer Vorteil der Methode ist die Nutzung minderwertiger Erze. Denn bisher galten rund 60 Prozent der weltweiten Nickelvorkommen als schwer nutzbar, weil sie nicht den Anforderungen einer industriellen Nutzung entsprechen. Mit dem neuen Verfahren sollen die Vorkommen jedoch zu hochwertigem Ferronickel verarbeitet werden können.
Eine präzise Steuerung der Thermodynamik sorgt den Forschern zufolge dafür, dass komplexe Strukturen der Erze direkt in einfache Ionen umgewandelt werden. Dafür seien keine zusätzlichen Katalysatoren notwendig. Die Methode schont deshalb Ressourcen und reduziert die Abhängigkeit von einer aufwendigen Raffination. Neben Nickel könnte das Verfahren auch für andere Rohstoffe wie Kobalt zum Einsatz kommen.
Von der Forschung in die industrielle Produktion
Die Weichen für eine industrielle Umsetzung sind bereits gestellt. Bestehende Technologien wie Lichtbogenöfen mit hohen Strömen, elektromagnetische Rührsysteme und Gasimpulse sollen die Skalierung des Verfahrens ermöglichen. Sogar die entstehende Schlacke könnte in der Baustoffproduktion eingesetzt werden.
Grünes Nickel könnte für die Energiewende sogar doppelt vorteilhaft sein. Es soll die Umstellung auf erneuerbare Energien nicht nur beschleunigen, sondern die Nickelproduktion selbst zu einem Vorbild für nachhaltige Industrieprozesse machen. Nickel könnte dann zu einem Schlüsselrohstoff werden, da das Metall für viele grüne Technologien eine Rolle spielt.
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