Was kreisender Müll in einer großen Zentrifuge uns über Abfallwirtschaft lehren kann
Jedes Jahr produziert ein durchschnittlicher Mensch in der EU eine halbe Tonne Müll, der größtenteils auf Deponien landet. Dort baut sich der Müll ab und kann sich mit Regenwasser vermischen, sodass eine Flüssigkeit namens Sickerwasser entsteht, die entweichen und so den Boden und das Grundwasser verunreinigen kann. Das Projekt HARM, geführt von der Umweltforscherin Mercedes Regadío, setzte Asche und Bauschutt gemischt mit Tonerden ein, um nachhaltige Abgrenzungen für diese Abfallbeseitigungsanlagen zu bauen. Die Arbeit wurde an der Universität Sheffield, Vereinigtes Königreich, in Zusammenarbeit mit den Forschern Steven Thornton und Jonathan Black durchgeführt.
Ein ungelöstes Problem
„Mir war die Umwelt schon immer wichtig: Als ich jung war, habe ich an Aktionen teilgenommen, bei denen Strände gereinigt, Bäume gepflanzt und Wege in Naturparks gekennzeichnet wurden“, sagt Regadío. „Meiner Meinung nach ist Abfall ein Problem, mit dem wir schon sehr lange kämpfen und für das wir noch immer keine Lösung haben.“ In wohlhabenden Ländern ist die übliche Lösung, Abfall in aufgebauten Abschottungssystemen zu isolieren. „Das ist aber nicht sonderlich nachhaltig, da die Abgrenzungen nach ein paar Jahren versagen und die Schadstoffe austreten könnten“, fügt Regadío hinzu. „Auf der anderen Seite haben wir ärmere Länder, die sich diese Abgrenzungen nicht leisten können. In diesen Ländern landet ein Großteil des Abfalls auf Deponien.“
100-Jahres-Plan
Um eine kostengünstige, nachhaltige, lang haltende Abgrenzung zu bauen, hat Regadío mit Tonerden gemischt mit Bauschutt oder Asche von Biomasseanlagen experimentiert – Materialien mit kaum wirtschaftlichem Wert. Die Materialien fangen nicht nur Schadstoffe im Sickerwasser ab, sie reagieren auch chemisch mit den kontaminierenden Stoffen und neutralisieren so im Laufe der Zeit gefährlichen Abfall. „Eine Deponie wird meistens genutzt bis sie voll ist, aber das Sickerwasser kann auch Jahrzehnte nach Schließung einer Deponie Probleme bereiten, sodass Abgrenzungssysteme für über 100 Jahre funktionieren müssen“, merkt Regadío an. Um diese Zeiträume nachzustellen, hat sie eine Zentrifuge mit 4 Meter Durchmesser im Zentrum für Grundlagenforschung in Energie & Infrastruktur eingesetzt. Die getesteten Abgrenzungsmaterialien wurden in Röhren mit 10 cm Durchmesser vorbereitet, an die Plattform der Zentrifuge angepasst und mit etwa 100 Umdrehungen pro Minute geschleudert. „Dies beschleunigt den Prozess der Schadstoffübertragung in den Boden“, erklärt sie. „So konnte ich einen Zeitraum von 30 Jahren in nur 2,5 Wochen nachstellen.“
Abfalleinspeisung
Um reale Bedingungen zu simulieren, wurden regelmäßig Kohlendioxidgas und Sickerwasser von einer britischen Hausmülldeponie in die kreisenden Rohre eingespeist. Regadío hat nicht nur die Wirksamkeit verschiedener Abgrenzungsmischungen bestimmt, sondern auch erkannt, dass der enorm hohe pH-Wert der Asche durch die Chemikalien im Abfall reduziert wurde, was die komplexe Geochemie von Deponien nachweist. Die Daten aus Regadíos Experimenten werden bei der Ausarbeitung von Richtlinien für den Bau von Deponieabgrenzungen helfen. Die Arbeit wurde über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützt. „Ohne diese Finanzierung wäre diese Forschungsarbeit unmöglich gewesen“, sagt sie. „Sie gab mir die Möglichkeit, mich mit Forschenden aus anderen Ländern zu vernetzen, Wissen und Fähigkeiten auszubauen sowie neue Interessen zu entdecken.“
Schlüsselbegriffe
HARM, Abgrenzung, Deponie, Sickerwasser, Zentrifuge, Ton, Asche, Schadstoffe, toxisch, Umwelt
