Giftiger Rotschlamm wird nun zum Wertstoff

Skalierbares Verfahren der Rice University macht Aluminiumproduktion umweltverträglicher

Prinzipskizze: So wird giftiger Rotschlamm zum Wertstoff (Illustration: ACS)

Houston/Düsseldorf (pte013/17.09.2025/13:00)

Forscher um James Tour von der Rice University haben ein neues Verfahren zur Entfernung von Giftstoffe aus Rotschlamm entwickelt. Dies ist vor allem bei der Aluminiumproduktion wichtig. Denn dort fallen weltweit über 100 Mio. Tonnen Rotschlamm pro Jahr an. Das giftige Material wird meist oberirdisch in Form von riesigen Teichen gelagert. Künftig kann es stattdessen sinnvoll verwertet werden, etwa als Rohstoff für die Aluminiumproduktion oder für keramische Bauteile.

Lösung kurzer Stromstoß

Das Team nutzt die sogenannte Flash-Joule-Erwärmung, bei der Materialien mit einem kurzen, leistungsstarken Stromstoß sekundenschnell erhitzt werden. Gleichzeitig wird eine geringe Menge an Chlorgas zugeführt. Das lässt die Giftstoffe verdampfen. Zurück bleibt ein Rückstand, der Aluminiumoxid und andere Mineralien enthält. Dieses Material kann zu langlebigen Keramikfliesen und Ziegeln gebrannt oder dem normalen Aluminiumproduktionsprozess zugeführt werden.

Der Stromstoß zerstört die im Rotschlamm enthaltene Natronlauge, die bei der Aluminiumgewinnung aus Bauxit eingesetzt wird. Außerdem enthält der Rückstand giftige Schwermetalle wie Arsen, Blei, Cadmium, Chrom, Vanadium, Quecksilber und Seltenerdmetalle, die bei der Behandlung mit elektrischem Strom verdampfen und aufgefangen werden. All diese Materialien lassen sich wiederverwenden, etwa bei der Herstellung von Batterien oder in der Halbleiterproduktion.

Der Prozess sei deutlich schneller und sauberer als herkömmliche Methoden, die eine längere Erhitzung in Öfen oder den Einsatz ätzender Chemikalien erforderten. Wegen des hohen Aufwands würden diese Verfahren kaum angewandt. Die Stromstoßtechnik könnte sich dagegen durchsetzen, weil Wertstoffe mit relativ geringem Aufwand geschaffen würden. Details sind in "ACS Applied Materials & Interfaces" nachzulesen.

Eisenproduktion neu gedacht

Ein ähnliches Verfahren haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Nachhaltige Materialien entwickelt. Sie setzen den Rotschlamm zehn Minuten lang einem elektrischen Lichtboden aus. Dabei wird das im Rotschlamm enthaltene Eisenoxid zu Eisen reduziert. Die metallischen Giftstoffe oxidieren und verfestigen sich zu einem glasartigen Material, aus dem die Schadstoffe nicht mehr entweichen können.

Katastrophen im Zusammenhang mit der Lagerung von Rotschlamm führen immer wieder zu Todesfällen und massiven Umweltbelastungen. So brach am 4. Oktober 2010 bei Kolontár in Westungarn der Damm einer Rotschlammdeponie. Zehn Menschen starben, 150 wurden verletzt. 40 Quadratkilometer wurden verseucht, als rund eine Mio. Kubikmeter Rotschlamm das Land überschwemmte. In Brasilien gab es im Jahr 2019 bei einer ähnlichen Katastrophe sogar 219 Tote.

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