Umweltfreundlicher Zement aus Bakterien
Derzeit ist die Herstellung von Zement sehr umweltschädigend und für etwa 5% der jährlichen globalen Kohlenstoffemissionen verantwortlich. Da diese Zahl voraussichtlich schnell wachsen wird, besteht ein dringender Bedarf nach einem Verfahren zur Zementherstellung, das sowohl wirtschaftlich als auch umweltfreundlich ist. Ziel des Projekts ECO-CEMENT (New microbial carbonate precipitation technology for the production of high strength, economical and ecological cement) war es, umweltfreundlichen Zement zu entwickeln. Hierfür wurde eine biomimetische Technologie eingesetzt, die auf der natürlichen Erzeugung von Formationen durch bakterielle Ausscheidung von Karbonat über Harnstoffhydrolyse basiert. Die Vorteile hiervon sind die Valorisierung von Abfallströmen durch ihre Verwendung als Rohstoff und ihre Umleitung aus Deponien sowie die Vermeidung von großen Kohlenstoffemissionen. Die Projektpartner begannen mit der Identifizierung einer Reihe von Abfallströmen, die als Rohstoffe für die Bakterien verwendet werden könnten, um Zement herzustellen. Dazu gehörten Zementofenstaub (als Kalziumquelle), biologische Abfälle (als Quelle von Harnstoff) sowie Milchabfälle als Nährstoffquelle für die Bakterien. Die Forscher untersuchten auch neue Wege, um die Festigkeit und Haltbarkeit von Öko-Zement durch Zugabe von Mikrofasern oder anderen Zutaten zu erhöhen. Das Team testete eine Reihe von Bakterien, die die für die Zementproduktion erforderliche Reaktion ausführen. Sporosarcina pasteurii stellte sich aufgrund seiner hohen Reaktionsgeschwindigkeit und die Gesamtumweltwiderstandsfähigkeit als am besten geeignet heraus. Die Wissenschaftler führten auch eine Ökobilanzbewertung durch, um zu messen, wie nachhaltig dieser Prozess im Vergleich zu herkömmlichen Zementherstellungsverfahren war. Es wird geschätzt, dass Öko-Zement zu einer Verringerung von Treibhausgasemissionen (11%), Bauschutt (20%) und der Gesamtproduktionskosten (21%) führen wird. Außerdem wird erwartet, dass die Produktion mindestens 2.000 neue Arbeitsplätze in Europa schaffen würde.
Schlüsselbegriffe
Umweltfreundlich, Zement, Bakterien, Abfallströme, Kohlenstoffemissionen, Karbonat
