Verkapselung von Metallen in Kohlenstoff-Partikeln

Das Forschungsprojekt beschäftigt sich mit der Herstellung von Biokohle aus pflanzlicher Biomasse. Dabei sollen von den Pflanzen aus dem Boden aufgenommene und daher in den Pflanzenteilen enthaltene Schwermetalle in der Biokohle eingebunden werden. Die Biokohle wird abschließend einer Behandlung unterzogen, wodurch die Reaktivität, also die Neigung der Kohle und der Schwermetalle mit anderen Verbindungen chemisch zu reagieren, herabgesetzt werden soll. Durch diese Verkapselung soll eine vor Umwelteinflüssen sichere Lagerung des Endprodukts in unterirdischen Lagerstätten ermöglicht werden. Dabei werden gleich zwei wichtige Umweltaspekte adressiert. Zunächst dient das Projekt der Aufbereitung von mit Schwermetallen belasteten Böden, die beispielsweise durch die historische Metallgewinnung lokal eine erhöhte Schwermetallbelastung aufweisen. Diese stehen daher nicht für die landwirtschaftliche Nutzung zur Verfügung. Sie können aber durch den Anbau von Pflanzen, die diese Stoffe gemeinsam mit Nährstoffen aufnehmen, nach und nach dekontaminiert werden. Damit es nicht zu weiterer Umweltbelastung kommt, muss bei der Entsorgung der Pflanzen nach der Ernte sichergestellt werden, dass die Schwermetalle nicht erneut in die Umwelt gelangen. Dazu soll die Biomasse in Biokohle umgewandelt werden und diese samt den enthaltenen Schwermetallen auf die unterirdische Einlagerung durch nachfolgende Verkapselung vorbereitet werden. Der zweite wichtige Umweltaspekt liegt in der Entfernung von CO2 aus der Atmosphäre. Die Endlagerung der aus diesen Pflanzenteilen hergestellten Biokohle führt zu einer negativen CO2 - Bilanz. Das über die Photosynthese von den Pflanzen aufgenommene CO2 wird nicht zum Beispiel durch die Nutzung als Brennstoff wieder freigesetzt, sondern so viel wie möglich des darin enthaltenen Kohlenstoffs soll im Sinne des Carbon Capture and Storage (CCS) dem Kreislauf in der Atmosphäre dauerhaft entzogen werden. Somit wird dieses Projekt auch einen positiven Beitrag zum Kampf gegen den Klimawandel leisten.