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In den vergangenen Jahren ist die Berücksichtigung des Umweltschutzes für die industrielle Produktion immer wichtiger geworden. Wasserreinigung und Abfallentsorgung gehören zu den wesentlichen Faktoren. Auf der Jahrestagung der Fachgruppe Angewandte Elektrochemie und dem 4. Elektrochemischen Grundlagensymposium der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) und der DECHEMA werden dazu Ansätze aus der Elektrochemie vorgestellt.
Halogenierte organische Substanzen haben in der Vergangenheit oft Probleme bei der Entsorgung bereitet; ein bekanntes Beispiel ist das PVC. Bislang wurden solche Stoffe meist verbrannt, wobei uner-wünschte Verbrennungsprodukte auftraten, die mühsam und teuer über Filteranlagen aus den Abgasen entfernt werden mußten. Die kathodische Dehalogenierung halogenierter organischer Verbindung ist ein vielversprechender Alternativansatz. Über Metallkomplexe, die als Elektronenüberträger wirken, können z.B. Chloratome aus den Molekülen zunächst als Metallchlorid gebunden und anschließend bis zum Perchlorat, einem potentiellen Wertstoff, oxidiert werden. Im Labormaßstab läßt sich dieser Prozeß bereits für eine Reihe organischer Modellsubstanzen durchführen.
Auch saure Rauchgaswaschwässer, Sickerwässer und Striplösungen aus Metallelutionsverfahren können elektrochemisch gereinigt werden.
Aber nicht nur halogenhaltige Kohlenstoffverbindungen lassen sich elektrochemisch entfernen. Stark salzhaltige Abwässer bereiten bei der biologischen Klärung Probleme. Um trotzdem schwerabbaubare organische Verbindungen aus ihnen zu entfernen, bedient man sich der Elektrosorption an Aktivkohle. Dabei wird an das Adsorberbett ein elektrisches Potential angelegt. Organische Moleküle lagern sich auf der Aktivkohle an. Im Unterschied zum "klassischen" Verfahren kann die Aktivkohle aber viel leichter regeneriert werden, indem das Potential am Adsorber umgekehrt wird. Die adsorbierten Partikel lösen sich, und der Adsorber ist wieder einsatzbereit.
Uran aus Bergbauwässern wurde bislang vor allem entfernt, indem man gelöstes Eisen als Hydrochlorid fällte; die ausfallenden Salze adsorbierten das Uran. Aus dem uranhaltigen Fällschlamm war das mobile U(IV) aber durch Regenwasser leicht auswaschbar. Ein neuer Ansatz erlaubt es, durch Einsatz elektronisch leitender Partikel, sogenannter Mi-kroleiter, das U(IV) bereits im Deponiekörper in immobile U(VI)-Verbindungen umzuwandeln.
Die Papier- und Zellstoffindustrie ist seit langem wegen des Einsatzes agressiver Bleichmittel in der Kritik. Um das immer noch häufig eingesetzte Bleichmittel Chlor zu vermeiden, ist man heute auf der Suche nach chlorfreien Bleichverfahren mit Hilfe von Enzym-Mediator-Systemen. Es handelt sich dabei um gekoppelte Redoxsysteme; Sauerstoff oxidiert das Enzym, dieses wiederum oxidiert den Mediator, der dann auf das Substrat einwirkt. Noch ist keines dieser Systeme zur Anwendungsreife gelangt, aber mit einem wachsenden Verständnis der Elementarprozesse besteht die Hoffnung, auch die Probleme beim Übergang vom Labor- in den industriellen Maßstab zu lösen.
Criteria of this press release:
Biology, Chemistry, Electrical engineering, Energy
transregional, national
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