Die dreidimensionale Elektrode von RedElec eignet sich besonders für die Entsorgung und Rückgewinnung von löslichen Metallen aus verdünnten Lösungen. Zu diesen Metallen gehören Kupfer, Nickel, Gold und Silber.
Aus ökologischer Sicht ist festzustellen, dass derzeit große Mengen an gelöstem Metall in Form von Ionen in die Abwässer gelangen und ein Umweltrisiko darstellen.
Aus wirtschaftlicher Sicht ist festzustellen, dass diese Metalle durch elektrochemische Extraktion rückgewonnen werden können. Die betreffenden Metalle werden dann nach der Absetzung in der Zelle eingeschlossen.
Für die Entfernung oder Rückgewinnung von Ionen aus verdünnten Lösungen sind jedoch spezielle Elektroden mit großer Oberfläche erforderlich. Dies ist genau einer der wichtigen Merkmale der dreidimensionalen Elektrode von RedElec. Sie findet daher Anwendungen in Abwasserbehandlungsverfahren, bei denen eine vollständige Entfernung von Metallen unerlässlich ist.
Die Struktur der RedElec-Elektrode, die aus kleinen Kohlenstoffpartikeln besteht, unterscheidet sich von herkömmlichen porösen Elektroden. Tatsächlich wird dadurch der Fluss des Elektrolyten durch die Mikro- und Makroporen der porösen Matrix begrenzt.
Die Verwendung eines Partikelbetts schafft neue Kanäle, durch die der Elektrolyt fließen kann. Diese Kanäle werden durch den Restraum zwischen den einzelnen Partikeln gebildet. Dies ermöglicht nicht nur ein schnelleres Fließen des Elektrolyten, sondern vermeidet auch das Vorhandensein von "No-Leave"-Poren, die die Effizienz der üblichen porösen Matrizen einschränken.
Der Zyklus der Metallrückgewinnung in der RedElec-Zelle erfolgt in zwei Phasen. Die erste besteht darin, das Metall durch kathodische Ablagerung auf den Kohlenstoffpartikeln zu konzentrieren. Die zweite Phase beruht auf einer anodischen Auflösung desselben Metalls im Elektrolyten.
Die Verwendung eines Partikelbetts in jeder der beiden Kammern der Zelle - der Anode und der Kathode - ermöglicht es der RedElec-Zelle, diese beiden Schritte der Abscheidung und Auflösung gleichzeitig durchzuführen. Dies ist ein wesentlicher Vorteil dieses Systems.
Die Auflösung, die in einem Elektrolyten mit kleinem Volumen erfolgt, ermöglicht es, eine Metallkonzentration zu erhalten, die 100 Mal höher ist als die Ausgangskonzentration.