Phosphate: Forscher entschärfen Umweltrisiko
Kalkhaltige Biokohle der University of Illinois Urbana-Champaign reinigt Abwässer von Landwirten
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Traktor mit Feststoff-Düngemittelbehälter: ein Umweltproblem (Foto: Mirko Fabian, pixabay.com) |
Urbana-Champaign (pte025/05.11.2024/12:35)
Forscher der University of Illinois Urbana-Champaign haben ein Verfahren zur Reduzierung des Phosphataustrags in der Landwirtschaft entwickelt. Das Problem ist über die Jahrzehnte immer größer geworden. Denn Überschüsse landen in Fließgewässern, Seen und letztlich im Meer. Dort führen die Nährstoffe zur sogenannten Eutrophierung, übermäßigem Pflanzenwachstum, das vor allem Wasserbewohner in Seen belastet.
Dünger erneut nutzbar
Phosphate, die die Pflanzen nicht verwerten können, landen in Entwässerungsgräben und Drainagerohren, die vor allem in den USA üblich sind. Das darin anfallende phosphathaltige Wasser wollen die Forscher mithilfe von Pellets reinigen. Diese können, wenn sie sich mit Phosphaten vollgesogen haben, als Dünger verwendet werden.
Hongxu Zhou, Doktorand der Agrar- und Biotechnik, hat mit seinem Team Sägemehl und Kalkschlamm, Nebenprodukte aus der holzverarbeitenden Industrie beziehungsweise Trinkwasseraufbereitungsanlagen, miteinander vermischt und zu Pellets geformt. Diese erhitzten sie unter Luftabschluss. Es bildete sich Biokohle mit Kalkeinschlüssen. Die Pellets saugen Phosphate mit hoher Wirkung an und binden sie. Die Effektivität ist weitaus höher als Aktivkohle und Kalk, die getrennt eingesetzt werden.
41 Prozent Wirkungsgrad
Zhous Team hat die Pellets auf Mais- und Sojafeldern in Fulton County, Illinois, die im Untergrund mit Drainagerohren ausgestattet waren, getestet. Das darin gesammelte Wasser leiteten die Forscher in Behälter, die mit Pellets gefüllt waren. Dort wurden die Phosphate gebunden. Sie testeten das Verfahren einmal mit Pellets, die drei bis vier Zentimeter maßen, und dann mit deutlich kleineren. Letztere erwiesen sich als deutlich effektiver.
Die Wirkungsgrade lagen bei 1,3 bis zwölf respektive bei 38 bis 41 Prozent. Die Kosten für die Herstellung der Biokohlepellets liegen bei 413 Dollar pro Tonne. Granulierte Aktivkohle, die ebenfalls Phosphate entfernt, kostet mit 800 bis 2.500 Dollar weit mehr.
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