Palladium ist ein unverzichtbares Edelmetall für die Medizin. Doch seine Rückgewinnung aus Industrieabfällen ist bisher aufwendig und umweltbelastend. Die Forschungsgruppe Pep2Rec am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf setzt daher auf winzige Eiweißketten, die das Metall wie eine biologische Angel aus Lösungen fischen.
Das Forschungsquartett — dieses Mal in Kooperation mit dem Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf
Ob in der Chemieindustrie oder bei der Herstellung von Medikamenten — Palladium ist als Katalysator ein stiller Held unseres Alltags. Doch das Edelmetall, das seltener als Gold ist, hat eine Schattenseite: Seine Gewinnung ist extrem umweltbelastend und führt zu wirtschaftlichen und geopolitischen Abhängigkeiten. Da Palladium oft nur in winzigen Mengen eingesetzt wird, ist ein effizientes Recycling entscheidend, doch aktuelle Methoden mit Kunstharzen sind oft wenig nachhaltig oder zerstören wertvolle Ressourcen.
Dr. Nora Schönberger, Leiterin der Nachwuchsforschungsgruppe Pep2Rec am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), will dieses Problem biologisch lösen. Ihr Team nutzt Peptide, winzige Eiweißketten, die Metalle mit hoher Präzision binden können. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren ermöglichen diese „biologischen Angeln“ eine selektive Rückgewinnung, ohne den Trägerstoff zu vernichten.
Wir haben die Möglichkeit, auch einen Loslass-Mechanismus in die Peptide einzubauen. Nora Schönberger, Leiterin der Nachwuchsforschungsgruppe Pep2Rec am HZDR
Um die perfekten „Schlüssel“ für das Palladium-Schloss zu finden, wird die Gruppe künstliche Intelligenz nutzen. Die KI wird mit Labordaten trainiert, um hocheffiziente Peptidsequenzen vorherzusagen. Die Vision sei, dass die KI eine Peptidsequenz vorschlägt, die dann getestet und am Ende in eine Technologie umgesetzt werden kann, sagt Dr. Nora Schönberger im „Forschungsquartett“. Bis zum Ende des Forschungsprojekts im Jahr 2029 soll so ein Trennsystem entstehen, das Palladium in industriellem Maßstab wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll zurückgewinnt. Damit leistet Pep2Rec einen wichtigen Beitrag, um kritische Rohstoffe dauerhaft im Kreislauf zu halten.