Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die Phosphor-Krise: Wenn der Baustoff allen Lebens sich dem Ende neigt

18.09.2015

Phosphor ist ein nicht ersetzbarer Grundbaustoff für Organismen – Menschen, Tiere und Pflanzen können ohne das chemische Element nicht existieren. Ihm verdanken wir die Festigkeit unsere Zähne und Knochen. Er fördert den Energiefluss in den Muskeln und aktiviert aufgenommenes oder enthaltenes Kalzium. Auch in der Landwirtschaft wird Phosphor als Futtermittel, zur Wachstumssteigerung von Pflanzen oder als Dünger in der Fleischproduktion verwendet. Das Element hat jedoch einen Nachteil – es gibt keine Alternative.

Phosphor lässt sich weder synthetisch herstellen, noch kann er durch andere Stoffe ersetzt werden. Experten sprechen daher von einer Phosphor-Krise, die die künftige Nahrungsmittelproduktion gefährden könnte. Die zunehmenden Bevölkerungszahlen, der steigende Energieverbrauch und der hohe Fleischkonsum zeigen, dass die Notwendigkeit der Rückgewinnung des Elements Phosphor wichtiger denn je sei.

Wissenschaftler des Instituts für Abfallwirtschaft und Altlasten der TU Dresden unter der Leitung von Frau Prof. Christina Dornack widmen sich in ihrer Forschung unter anderem dem Recycling von phosphorhaltigen Abfällen. Für die Rückgewinnung wurden bereits einige Verfahren entwickelt: Die Kristallisation und Fällung als Magnesium-Ammonium-Phosphat (MAP) aus Abwasser oder die thermochemische Rückgewinnung aus der Verbrennungsasche.

Laut Aussagen des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit kann theoretisch aus Abwasser und Klärschlamm gewonnenes Recyclingphosphat bis zu etwa 60 Prozent der Importe an Mineraldüngephosphat substituiert werden. Die Verfahren sind hinsichtlich ihres Rückgewinnungspotenzials und der Qualität des Produkts allerdings unterschiedlich zu bewerten.

Auch wenn nur wenige dieser Verfahren bisher großtechnisch umgesetzt wurden, ist eine Verfahrensvielfalt von großer Bedeutung. Zum einen, um auf die unterschiedlichen Randbedingungen und Fragestellungen zu reagieren und zum anderen, um weitere Aspekte des Ressourcen- und Umweltschutzes künftig voranzutreiben. Dafür ist eine Vernetzung von Wissenschaft und Praxis erforderlich, die am Institut für Abfallwirtschaft und Altlasten praxisnah erforscht wird und das Schließen von Kreisläufen ermöglicht.

Seit 20 Jahren arbeiten Wissenschaftler des Instituts für Abfallwirtschaft und Altlasten an der Bereitstellung hochwertiger Sekundärrohstoffe aus Reststoffen und widmen sich in Lehre und Forschung dem integrierten Wassermanagement im Klimawandel und den Einsparungen durch moderne Recyclingtechnologien mit der Nah-Infrarot-Technologie.

Exzellente Forschung braucht jedoch Raum. Raum für weitreichende Kenntnisgewinne. Diesen bietet die renovierte TUD-Außenstelle in Pirna-Copitz, die am 1. Oktober eingeweiht wird. Das in den 1930er Jahre erbaute Gebäude sowie das Außengelände wurden im Auftrag vom Staatsbetrieb Immobilien- und Baumanagement (SIB) renoviert und dabei zum Teil neukonzipiert.

Künftig haben Wissenschaftler und Studierende für ihre Arbeit reichlich Platz sowie ausreichende Kapazitäten für Forschungsreaktoren und Versuchsstände. „Wir blicken auf eine erfolgreiche 20jährige Geschichte zurück, die durch einen stetigen Wandel gerade im Bewusstsein zur Ressourcenschonung und Abfallvermeidung geprägt war und nach wie vor ist.

Die Mitarbeiter des Instituts entwickeln mit ihren nationalen und internationalen Partnern aus Wissenschaft und Praxis inspirierende Visionen und möchten dies mit einem Festakt zum 20jährigen Jubiläum honorieren“, so die Professorin Christina Dornack. Der Wandel spiegelt sich nicht nur im neuen Gewand des Gebäudes wider.

Zum 1. Oktober wird sich das Institut in Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft umbenennen, um so dem Kreislaufgedanken, der bereits in Forschung und Lehre fest verankert ist, auch im Namen Rechnung zu tragen.

Informationen für Journalisten:
Prof. Christina Dornack
Tel.: 03501 530 021 (Durchwahl -30)
Mobil: 0163 688 4502
Email: christina.dornack@tu-dresden.de
Web: www.tu-dresden.de/fghhiaa/ 

Kim-Astrid Magister | Technische Universität Dresden

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Kohlenstoffbilanz im tropischen Regenwald des Amazonas
11.11.2019 | Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ

nachricht Absinkende Luftpakete mitverantwortlich für Hitzewellen
08.11.2019 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: A new quantum data classification protocol brings us nearer to a future 'quantum internet'

The algorithm represents a first step in the automated learning of quantum information networks

Quantum-based communication and computation technologies promise unprecedented applications, such as unconditionally secure communications, ultra-precise...

Im Focus: REANIMA - für ein neues Paradigma der Herzregeneration

Endogene Mechanismen der Geweberegeneration sind ein innovativer Forschungsansatz, um Herzmuskelschäden zu begegnen. Ihnen widmet sich das internationale REANIMA-Projekt, an dem zwölf europäische Forschungszentren beteiligt sind. Das am CNIC (Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares) in Madrid koordinierte Projekt startet im Januar 2020 und wird von der Europäischen Kommission mit 8 Millionen Euro über fünf Jahre gefördert.

Herz-Kreislauf-Erkrankungen verursachen weltweit die meisten Todesfälle. Herzinsuffizienz ist geradezu eine Epidemie, die neben der persönlichen Belastung mit...

Im Focus: Göttinger Chemiker weisen kleinstmögliche Eiskristalle nach

Temperaturabhängig gefriert Wasser zu Eis und umgekehrt. Dieser Vorgang, in der Wissenschaft als Phasenübergang bezeichnet, ist im Alltag gut bekannt. Um aber ein stabiles Gitter für Eiskristalle zu erreichen, ist eine Mindestanzahl an Molekülen nötig, ansonsten ist das Konstrukt instabil. Bisher konnte dieser Wert nur grob geschätzt werden. Einem deutsch-amerikanischen Forschungsteam unter Leitung des Chemikers Prof. Dr. Thomas Zeuch vom Institut für Physikalische Chemie der Universität Göttingen ist es nun gelungen, die Größe kleinstmöglicher Eiskristalle genau zu bestimmen. Die Forschungsergebnisse sind in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Science erschienen.

Knapp 100 Wassermoleküle sind nötig, um einen Eiskristall in seiner kleinstmöglichen Ausprägung zu formen. Nachweisen konnten die Wissenschaftler zudem, dass...

Im Focus: Verzerrte Atome

Mit zwei Experimenten am Freie-Elektronen-Laser FLASH in Hamburg gelang es einer Forschergruppe unter Führung von Physikern des Max-Planck-Instituts für Kernphysik (MPIK) in Heidelberg, starke nichtlineare Wechselwirkungen ultrakurzer extrem-ultravioletter (XUV) Laserpulse mit Atomen und Ionen hervorzurufen. Die heftige Anregung des Elektronenpaars in einem Heliumatom konkurriert so stark mit dem ultraschnellen Zerfall des angeregten Zustands, dass vorübergehend sogar Besetzungsinversion auftreten kann. Verschiebungen der Energie elektronischer Übergänge in zweifach geladenen Neonionen beobachteten die Wissenschaftler mittels transienter Absorptionsspektroskopie (XUV-XUV Pump-Probe).

Ein internationales Team unter Leitung von Physikern des MPIK veröffentlicht seine Ergebnisse zur stark getriebenen Zwei-Elektronen-Anregung in Helium durch...

Im Focus: Distorted Atoms

In two experiments performed at the free-electron laser FLASH in Hamburg a cooperation led by physicists from the Heidelberg Max Planck Institute for Nuclear physics (MPIK) demonstrated strongly-driven nonlinear interaction of ultrashort extreme-ultraviolet (XUV) laser pulses with atoms and ions. The powerful excitation of an electron pair in helium was found to compete with the ultrafast decay, which temporarily may even lead to population inversion. Resonant transitions in doubly charged neon ions were shifted in energy, and observed by XUV-XUV pump-probe transient absorption spectroscopy.

An international team led by physicists from the MPIK reports on new results for efficient two-electron excitations in helium driven by strong and ultrashort...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Hochleistungsmaterialien mit neuen Eigenschaften im Fokus von Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft

11.11.2019 | Veranstaltungen

Weniger Lärm in Innenstädten durch neue Gebäudekonzepte

08.11.2019 | Veranstaltungen

Automatisiertes Fahren und Recht

06.11.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Effizienz-Weltrekord für organische Solarmodule aufgestellt

11.11.2019 | Energie und Elektrotechnik

Antibiotika: Neuer Wirkstoff wirkt auch bei resistenten Bakterien

11.11.2019 | Biowissenschaften Chemie

Forschungsprojekt kombiniert Digitalisierung und Verfahrenstechnik

11.11.2019 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics