3 Möglichkeiten, wie Verschmutzung in etwas Nützliches umgewandelt werden kann Bei der Phytoremediation werden Pflanzen verwendet, um giftige Schadstoffe zu beseitigen. Jovana Pantovic / Shutterstock

Das Lösen von Umweltproblemen bedeutet normalerweise nur, die Unordnung zu beseitigen, die die Menschen angerichtet haben. Wissenschaftler sind jedoch zunehmend daran interessiert, aus Umweltverschmutzung etwas Wertvolles zu machen. „Der Müll eines Mannes ist der Schatz eines anderen Mannes“, heißt es, und Forscher haben nun verschiedene Möglichkeiten aufgezeigt, wie nützliche Produkte aus Abfällen in Industrie und Landwirtschaft gewonnen und kontaminierter Boden, Wasser und Luft beseitigt werden können.

Luftverschmutzung

Ein Umweltproblem, das Wissenschaftler dringend zu lösen versuchen, ist das Problem der Kohlendioxidemissionen, die den Klimawandel verursachen. Forscher entwickeln Prozesse, die können Kohlendioxid abfangen und umwandeln in nützliche Chemikalien wie Methanol - welches verwendet werden kann für Brennstoffzellen - oder Harnstoff, der als Lösungsmittel in der chemischen Industrie, in Stickstoffdünger und im Milchsäure, das als Lebensmittelkonservierungsmittel verwendet werden kann.

Kohlendioxid kann auch eingefangen und zum Wachsen von Algen verwendet werden, die dann für Biokraftstoffe geerntet werden.

Algen können als Biokraftstoff angebaut und geerntet werden. Aleksandar Milutinovic / Shutterstock

Wasserverschmutzung

Abwasser - was wir alle aus unseren Häusern, Büros und anderswo wegspülen - enthält Giftstoffe und organische Schadstoffe Kläranlagen müssen entfernt werden, bevor sie in natürliche Wassersysteme wie Flüsse und Ozeane gelangen können. Die Forscher versuchen jedoch, diese organische Substanz wiederzugewinnen und in etwas Nützliches zu verwandeln. Phosphor und Stickstoff sind wesentliche Bodennährstoffe, die im Abwasser enthalten sind und als Düngemittel auf die landwirtschaftlichen Felder zurückgeführt werden können.

Forscher haben Mikroorganismen auch gelehrt, toxische organische Verunreinigungen, die im Abwasser vorhanden sind, abzubauen und daraus Strom zu erzeugen. Sowie das Wasser zu reinigen, mikrobielle Brennstoffzellen Abwasseraufbereitungsanlagen in riesige Batterien für grüne Energie verwandeln, da elektrochemisch aktive Bakterien organische Substanzen abbauen und Elektronen abgeben, um elektrischen Strom zu erzeugen.

Organische Verbindungen im Abwasser können für die Verwendung in Düngemitteln wiederverwendet werden. Aleksandar Milutinovic / Shutterstock


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Erdbodenverschmutzung

Eine Bodenverunreinigung mit Schwermetallen ist besonders schwierig zu lösen. Normalerweise besteht die einzige Lösung darin, den kontaminierten Boden auszugraben und auf einer Mülldeponie zu entsorgen. Selbst dann können Verunreinigungen aus dem Boden in unterirdische Wasserreservoirs gelangen und möglicherweise in Pflanzen und Nahrungspflanzen enden, die das Wasser während des Wachstums aufsaugen. Eine alternative Methode beinhaltet eine Kombination aus Phytoremediation und Bioraffinerie.

Bioraffinerie bedeutet, Biomasse - wie Lebensmittelabfälle und Pflanzenreste aus der Landwirtschaft - zu wertvollen Rohstoffen zu verarbeiten. Die Phytoremediation beseitigt die Umweltverschmutzung mit Pflanzen, um Metalle aus dem kontaminierten Boden zu extrahieren, so wie eine weiße Rose rote Lebensmittelfarben aus gefärbtem Wasser absorbiert und rote Blütenblätter wachsen lässt.

Chinesischer Bremsfarn (Pteris vittata) kann während des Wachstums Arsen ansammeln und zur Reinigung verwendet werden mit Arsen kontaminierte Gebiete, wie Land um ehemalige Minen in Cornwall und Devon. Phytoremediation kann helfen, Seltenerdelemente und Edelmetalle an den am stärksten verschmutzten Orten der Welt wie zu gewinnen Guiyu Stadt in China, die von stark verschmutzt wurde Entsorgung von Elektroschrott.

Durch die Ernte der Pflanzen mit Metallablagerungen in ihren Zellen können die giftigen Metalle aus der Umwelt entfernt werden. Die pflanzliche Biomasse kann dann verarbeitet werden, um Metalle für die Erzeugung von Energie, Kraftstoff oder Industriechemikalien zurückzugewinnen, sodass sich der gesamte Prozess bezahlt macht.

Umweltingenieure nutzen ihre Fantasie, um die Umwelt zu säubern und gleichzeitig aus Abfall Wohlstand zu schaffen. Wenn sich unsere Umweltprobleme verschärfen, müssen wir noch kreativer denken.Das Gespräch

Über den Autor

Maria Sotenko, Dozentin für Chemieingenieurwesen, Loughborough University

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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