2. BilRess-Vor-Ort: Ressourcenschonung und kritische Metalle

In Kooperation zweier Schülerlabore, dem DLR_School_Lab der Universität Augsburg (Projekt: Flatscreen & Co. – Unter die Lupe genommen) und dem NatLab der Freien Universität Berlin (Projekt: Kritische Metalle in Smartphones & Co - Botschafter für die Intensivierung der Kreislaufwirtschaft) wird ein Tandem-Workshop zum Thema Ressourcenschonung und kritische Metalle im Rahmen eines digitalen BilRess-vor-Ort am 03.12.2020 angeboten. Dieses Umweltbildungsangebot richtet sich an Lehrer*innen wie auch angehende Lehrkräfte der allgemeinbildenden und berufsbildenden Schulen. Die Metalle Lithium und Cobalt sind Bestandteil des Workshops 1, das Seltenerdmetall Neodym ist Inhalt in Workshop 2. Im Anschluss an jeden Workshop ist Raum für Rückfragen und Diskussionen. 

Programm

Workshop 1: Lithium & Cobalt (15:10 -16:10 Uhr)

Theorie: 

Anhand von Stoffgeschichten werden die wesentlichen Aspekte beim Abbau und der Produktion von Lithium und Cobalt dargestellt. Eine Stoffgeschichte ist eine narrative wissenschaftliche Methode, welche den Lebensweg eines Rohstoffes aufzeigt, angefangen vom Abbau über die Separation, Produktherstellung, Nutzung bis zu den Re-Phasen (z.B. Recycling) und den End-of-Life Phasen. Eine kurze Einführung zu den Stoffgeschichten und wie sie im Unterricht eingebaut werden können, bildet den Rahmen für die weiteren inhaltlichen Ausführungen.

Bei Lithium sind die wesentlichen Aspekte die Gewinnung aus Salzlaugen (‚brines‘) im Lithium-Dreieck von Chile, Argentinien und Bolivien im Vergleich zur Gewinnung aus Erzen in Australien. Beide Gewinnungsmethoden haben unterschiedliche Auswirkungen auf die Umwelt und Vor- und Nachteile.

Cobalt wird überwiegend in der Demokratischen Republik Kongo gefördert und zählt zu den Konfliktrohstoffen. Neben negativen Auswirkungen der Gewinnung von Cobalt auf die Umwelt erfolgen zum Teil Menschenrechtsverletzungen. Auch politische und wirtschaftliche Konflikte gehen mit dem Abbau des Rohstoffs einher.

Praxis:

Über ein neues Laborexperiment lernen Schüler*innen der Sekundarstufen ein Verfahren kennen, wie die beiden Technologie-Metalle Lithium und Cobalt aus einem Lithium-Polymer-Akku zurückgewonnen werden können. Auf physikalischem und chemischen Wege isolieren die Schüler*innen die Metalle und weisen sie im Anschluss analytisch nach. Gleichzeitig werden die Schüler*innen in Arbeitsmethoden der chemischen Praxis geschult, darunter Rückflusssieden, Vakuumfiltration und diverse Fällungsreaktionen. Das Experiment wird im Schülerlabor durchgeführt.

Workshop 2: Neodym (16:20 -17:30 Uhr)

Theorie:

Eine weitere Stoffgeschichte behandelt den Abbau und die Gewinnung von Neodym, dem wesentlichen Grundstoff für die Herstellung der stärksten Permanentmagnete, die vom Smartphone über den Robotermotor bis hin zu Windrädern benötigt werden. Beim Abbau ergeben sich eine ganze Reihe von Umweltrisiken, die jedes für sich betrachtet, lösbar sind. Dazu kommt die politische Komponente, dass China nun schon seit mehr als 20 Jahren ein Produktionsmonopol besitzt, was zunehmend als Problem gesehen wird. Die Stoffgeschichten beleuchten das Thema aus unterschiedlichen Blickwinkeln und bieten ein umfassendes Verständnis komplexer Zusammenhänge.

Praxis:

Das chemische Experiment zu dem Seltenerdelement Neodym zeigt auf, wie das Metall aus defekten Althandys zurückgewonnen werden kann. Um den Kreis der Schüler*innen zu erweitern und auch diejenigen teilhaben zu lassen, die aufgrund von räumlicher Distanz oder gesundheitlichen Einschränkungen nicht vor Ort im Labor arbeiten können, wurde die Experimentierfolge in ein Serious Game übersetzt. Darin enthalten sind Wissensblöcke und Rätsel zum Thema kritische Metalle, sowie Erläuterungen zu den durchgeführten chemischen Reaktionen. In Mini-Games können die Schüler*innen ihre Geschicklichkeit beim „praktischen“ Arbeiten testen. Es wird ein Magnet entmagnetisiert, Redoxchemie und Säure-Base-Chemie betrieben und Fällungsreaktionen durchgeführt. 

Die Teilnehmenden des Workshops erhalten nach Anmeldung die Zugangsdaten für dieses virtuelle Laborexperiment.

Die Teilnahme am 2. digitalen BilRess-vor-Ort ist kostenfrei.

Bitte melden Sie sich bei Interesse über info@bilress.de an.

Bei Rückfragen wenden Sie sich bitte an Laura Gottschalk: l.gottschalk@izt.de

Datum: 03. Dezember 2020
Uhrzeit: 15:00 – 17:30 Uhr
Ort: Online, GoToMeeting