Thabo Sibanda

Das Metall Mangan spielt eine wichtige Rolle bei der Herstellung von Vorprodukten für Lithium-Ionen-Batterien. Es ermöglicht eine höhere Effizienz, verkürzt den Ladezyklus und verbessert so die Sicherheit, Stabilität und allgemeine Leistung der Batterien. Um diese Vorteile nutzen zu können, braucht man Mangan in Batteriequalität, genauer gesagt hochreines Mangansulfat-Monohydrat (HPMSM, MnSO4·H2O). Traditionell wird HPMSM durch die Reinigung einer angereicherten industriellen Mangansulfat-(MnSO4)- Laugenlösung mittels Elektrogewinnung hergestellt, einem Verfahren mit reduktiver Ausfällung. Wegen des hohen Energieverbrauchs, CO2-Ausstoßes und Abfallaufkommens ist dieses Verfahren jedoch wenig nachhaltig.

Privat

Industrielle Mangansulfatlösung

In meiner Forschung konzentriere ich mich auf einen alternativen Ansatz: die Reinigung einer angereicherten industriellen MnSO4-Laugenlösung mittels chemischer Ausfällung. Dieses Verfahren ist besonders wichtig für Südafrika, da das Land über die weltgrößten Vorkommen an Manganerz verfügt und damit das Potenzial hat, zu einem wichtigen HPMSM-Lieferanten zu werden. Die chemische Ausfällung stellt eine kostengünstigere, technisch leichter zu handhabende und umweltfreundlichere Alternative zur konven-tionellen Elektrogewinnung dar. Die Machbarkeit und den Wirkungsgrad dieses Verfahrens habe ich im Rahmen meiner Forschung anhand von Simulationen und Laborversuchen untersucht.

Privat

Beobachtung eines Experiments

Im ersten Semester meines ersten Studienjahrs verbrachte ich viel Zeit damit, mich zu meinem Forschungsprojekt zu belesen und in die Materie einzuarbeiten. Im Wochen-schnitt las ich fünf wissenschaftliche Arbeiten, wodurch ich ein solides fachliches Fundament aufbauen konnte. Zum Semesterende schloss ich den Pflichtkurs Forschungskommunikation und -methodik (CHE5055F) mit einer Wertung von 74 % erfolgreich ab. In diesem Kurs erwarb ich die nötigen Grundkenntnisse in den Bereichen Projektmanagement, Wissenschaftskommunikation und effektives wissenschaftliches Schreiben, die für eine Forschungslaufbahn unerlässlich sind.

Privat

Im CPU Labor

Nach dem Kurs präsentierte ich mein Forschungsvorhaben einem mehr als 15-köpfigen Gremium im Chemical Engineering Building der University of Cape Town. Aufbauend auf meinem Wissen verband ich Wissenschaftstheorie, relevante wissenschaftliche Artikel und moderne Software-Tools, insbesondere OLI Studio: Stream Analyzer 11.5, miteinander, um Material für meine Experimente zu sammeln und einen funktionalen Versuchsaufbau zu entwickeln. So gelang es mir, wesentliche Einflussfaktoren für das Reinigungsverfahren wie pH-Wert und Zeit zu ermitteln und meine Ergebnisse auf anerkannte wissenschaftliche Grundsätze abzustimmen.

Außerdem richtete ich meinen Arbeitsplatz im Kristallisations- und Ausfällungslabor im Chemical Engineering Building der University of Cape Town ein. So konnte ich effizient Versuche durchführen – ein wichtiger Baustein für den Erfolg meiner Forschung.

Privat

Gereinigtes Mangan-Pulver

Das Helmut und Babs Amos Stipendium war für mich nicht nur eine große Ehre, sondern bot mir auch eine lebensverändernde Chance. Es ermöglichte mir einen Masterabschluss, das mir früher unerreichbar schien. Dank dieser großzügigen finanziellen Unterstützung konnte ich mich ganz ohne Geldsorgen auf mein Studium und meine Forschung konzentrieren. Dafür bedanke ich mich aus tiefstem Herzen.

Während meines Studiums habe ich wertvolle Fertigkeiten und Kenntnisse erworben, von denen ich auf meinem Berufsweg als Chemieingenieur profitieren werde. Neben meinen technischen Kompetenzen wie Datenanalyse und Laborarbeit habe ich auch wichtige soziale Kompetenzen ausgebaut, darunter Problemlösung, zwischen-menschliche Kommunikation und Teamarbeit.

Privat

Auf der Mining Indaba Messe

Darüber hinaus bot mir die DAAD-Stiftung die Gelegenheit, an renommierten Konferenzen teilzunehmen, beispielsweise an der Mining Indaba 2024 und 2025 in Kapstadt. Durch diese Erfahrungen konnte ich neue Perspektiven kennenlernen, mich mit Branchenführern vernetzen und mein Verständnis globaler Trends und fachlicher Herausforderungen vertiefen.

Das Stipendium der DAAD-Stiftung hat mein Leben nachhaltig verändert. Es ermög-lichte mir, mich voll und ganz auf meine Forschung zu konzentrieren, ohne mich um Studiengebühren und Unterkunftskosten kümmern zu müssen. Außerdem konnte ich dank dieser finanziellen Unterstützung einer meinen Leidenschaften nachgehen: Nachhilfe geben. Derzeit betreue ich Chemietechnikstudierende im dritten und Abschlussjahr bei ihren Projektentwürfen und bringe dabei die Kenntnisse und Fertigkeiten ein, die ich in meiner eigenen akademischen Laufbahn erworben habe.

Privat

An der Universität von Kapstadt

Mein Masterstudium war eine transformative Erfahrung und hat mein Selbstvertrauen deutlich gestärkt. Ich habe mir selbst bewiesen, dass ich alles erreichen kann, was ich mir vornehme. Im Februar 2025 habe ich meine Masterarbeit eingereicht, die derzeit geprüft wird.

Meine erfolgreiche Forschung wurde sogar international gewürdigt, als meine Betreuerin, Prof. Alison Emslie Lewis meine Arbeit im September 2024 auf der BIWIC-Konferenz der Technischen Universität Delft in den Niederlanden vorstellte. Das sehr positive Feedback und Lob, das ich dafür erhielt, motivierte mich, meine Ergebnisse zu publizieren. Mit Stand zum 15. März 2025 befindet sich mein Manuskript in der Review-Phase.

Als nächsten Schritt plane ich den Eintritt ins Berufsleben. Ich freue mich darauf, mein Theoriewissen und meine Praxiserfahrung zur Lösung realer Herausforderungen in der Industrie einzusetzen. Für den Anfang ist mein Ziel, als Prozessingenieur mit der Spezialisierung Datenwissenschaft zu arbeiten, wo ich zu innovativen Lösungen und damit zum technischen Fortschritt beitragen kann.