Výpis včetně starších projektů

Získávání druhotných surovin z vyřazených LCD obrazovek pomocí bioloužení

SP2026/030

Rostoucí produkce elektrických a elektronických zařízení vede k významnému nárůstu elektroodpadu, který představuje nejen environmentální zátěž, ale zároveň i významný zdroj druhotných surovin. Vyřazená zařízení, zejména mobilní telefony, obsahují řadu strategicky významných kovů, jejichž primární těžba je energeticky náročná a environmentálně problematická. Mezi tyto prvky patří například indium, které je klíčovou složkou indium-cín oxidu (ITO) využívaného v transparentních vodivých vrstvách LCD obrazovek. Vzhledem k omezeným přírodním zdrojům, rostoucí poptávce a geografické koncentraci produkce je indium zařazeno mezi kritické suroviny Evropské unie. [1-4] LCD obrazovky vyřazených zařízení představují specifický typ elektroodpadu, který je charakteristický nízkým obsahem cílových kovů, jejich jemnou disperzí v nosné matrici a přítomností skleněných a polymerních materiálů. Tyto vlastnosti významně komplikují jejich zpracování běžnými recyklačními technologiemi. Běžně používané pyrometalurgické a hydrometalurgické postupy sice umožňují efektivní zpracování vybraných kovů, avšak často jsou spojeny s vysokou energetickou náročností, tvorbou emisí nebo vznikem nebezpečných odpadů. [5–6] Z tohoto důvodu je pozornost výzkumu stále více zaměřována na alternativní, environmentálně šetrnější technologie. Jednou z nových metod získávání kovů jako druhotných surovin elektroodpadu je bioloužení, které využívá metabolickou aktivitu mikroorganismů k převedení kovů do roztoku. Acidofilní bakterie rodu Acidithiobacillus jsou schopny oxidovat sloučeniny železa a síry, čímž vytvářejí podmínky vhodné pro mobilizaci kovů i z materiálů s nízkým obsahem kovových složek [7–9]. Bioloužení tak představuje potenciálně udržitelnou metodu k získávání kritických surovin z druhotných zdrojů, včetně LCD obrazovek. [7–8] Předmětem tohoto projektu je experimentální ověření možností získávání druhotných a kritických surovin (In, Sn, Sr) z vyřazených LCD obrazovek mobilních telefonů pomocí bioloužení. Výzkum bude zaměřen na mechanickou přípravu vstupního materiálu, jeho třídění do vybraných zrnitostních frakcí a následné biologické loužení za využití dvou bakteriálních kmenů – Acidithiobacillus ferrooxidans a Acidithiobacillus thiooxidans. Jednotlivé bakteriální kultury budou aplikovány samostatně s cílem posoudit jejich vliv na průběh loužení a efektivitu uvolňování kovů. V rámci projektu budou sledovány změny pH loužicích roztoků, celkový průběh loužení a koncentrace vybraných kovů v roztocích. Pro vyhodnocení účinnosti procesu budou využity analytické metody umožňující stanovení obsahu kovů ve vstupním materiálu i v loužicích roztocích. Výsledky projektu přispějí k posouzení vhodnosti bioloužení jako alternativní technologie pro zpracování LCD obrazovek a k rozšíření poznatků o možnostech získávání kritických surovin z elektroodpadu v souladu s principy cirkulární ekonomiky. Seznam použité literatury: 1. Elektrozařízení, 2008-2023. Online. Ministerstvo životního prostředí. Dostupné z: https://www.mzp.cz/cz/elektrozarizeni. 2. European commission 2014. Report on Critical Raw Materials for the EU., 2014. Online. Dostupné z: https://rmis.jrc.ec.europa.eu/uploads/crm-report-on-critical-raw materials_en.pdf. 3. České noviny, 2024. Online. Dostupné z: https://www.ceskenoviny.cz/zpravy/2528295?utm_source=chatgpt.com. 4. Remobil, 2025. Online. Dostupné z: https://remobil.cz/ 5. CUI, Jirang a ZHANG, Lifeng, 2008. Metallurgical recovery of metals from electronic waste. Online. Dostupné z: https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.02.001. 6. Mobilní telefony, 2025. Online. Dostupné z: https://www.trideniodpadu.cz/mobiln telefony?utm_source=chatgpt.com#google_vignette. 7. JAISWAL, Meghna a SRIVASTAVA, Sudhakar, 2024. A review on sustainable approach of bioleaching of precious metals from electronic wastes. Online. Dostupné z: https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.hazadv.2024.100435. 8. FOJTOVÁ, Tereza, 2021. Universitas. Online. Dostupné https://www.universitas.cz/aktuality/6874-uzitecne-bakterie-z-odpadu-pomohou-ziskat zpet-dulezite-kovy. 9. Janáková, I. Minerální biotechnologie I. Univerzitní učebnice, VŠB–Technická univerzita Ostrava, Ostrava, 2024. Dostupné online: http://hdl.handle.net/10084/152647 10. ZHAO, Juntao; LI, Feng; CAO, Yingxiu; ZHANG, Xinbo; CHEN, Tao et al., 2020. Microbial extracellular electron transfer and strategies for engineering electroactive microorganisms. Online. Dostupné https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2020.107682.

2026

2026

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy

SGS

Specifický výzkum VŠB-TUO

Hrečin David Ing.