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Posts Tagged ‘Recycling’

Interview with Michele Aresta, Initiator of ICCDU and Member of the International Committee

This year’s ICCDU is the 17th edition of the event. What were your expectations when you started this series?
ICCDU was started after two Summer Schools funded by NATO on “CO2 as Carbon Source, 1986” and “Reaction Mechanisms in Enzymatic and Model carboxylation and reduction reactions based on CO2, 1989”.  The ICCDU Series was started for being the international forum where the scientific community working on CO2 conversion could meet. And this has been ICCDU since its start.

How would you describe the first ICCDU – was this more an academic discussion, or did you already envision concrete applications?
Surprisingly, in the 1980s there were already practical applications in the field of polymers from CO2 (Al-based catalysts) which went on stream. The scientific discussions already covered other themes such as CO2 reduction, photocatalysis, synthesis of fine chemicals, polymers such as polyurethanes and polycarbonates and so on. What people do today was well known in the 1980s. The interest in CO2 chemistry was at that time boosted by the“oil crisis” (1973, 2000s).  Climate change was not yet a serious issue. The low cost of oil has decreased the interest in CO2 conversion in the 2000-2010s. Now the push comes from climate change, a completely different motivation.
The scheme below was developed in 1987: it presents the vision I had about CCU 30 years ago:


 An Integrated approach to CO2 Utilization, M. Aresta, NATO ASI Series 1989.

The routes to go were very clear to me at that time! We are running now along those paths.

How has CCU (not the conference, but the technology) evolved since the first ICCDU? What expectations were met, what not? And did unexpected develpoments occur?
As I wrote in a paper published in JCOU in 2013 “The changing paradigm in CO2 conversion”, the availability of cheap PV-H2 makes possible today the exploitation of CO2 reduction to energy products, that did not make sense in a fossil-C based energy frame as it was in the 1980s. And this is a big step towards “circular economy of C”.

What is special about ICCDU compared to other events on the topic of CCS and CCU?
ICCDU is a scientific forum and gathers scientists from usually 35+ countries. In 2015 we had over 40 countries present. It is a global conference that has since a few years opened up to policy makers and industrialists: this is a must these days.

From your personal point of view, what are you looking forward to most at this year’s ICCDU?
In future years ICCDU will be more and more inclusive and will sustain the development of new science and technology in the direction of implementing a circular C-economy by integrating CO2 conversion, biotechnologies, and biomass utilization. Integration of biotechnologies, catalysis, photocatalysis is essential for CCU. Synthetic photochemistry is a key step. Integration with nature is essential. Learning from nature is our future.

What will, from your personal point of view, be the „next big thing“ in CCU?
Direct co-processing of water and CO2 for developing an “Economy based on CO2 and water”! This is the title of my most recent book published with Springer and this is my vision since ever.
CCU is cycling Carbon. CO2 is renewable carbon: one can cycle it again and again as Nature does. This is the basis of bioeceonomy: CCU is integrated with the Bioeconomy concept. We should not make the mistake of keeping biomass utilization and CCU apart! They must be integrated.

Join ICCDU 2019 in Aachen and discuss the opportunities and applications of carbon capture and utilization with experts from research and industry from all over the world!

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Rückblick auf den Infotag „Phosphor aus Klärschlamm“

Anfang April 2019 veranstaltete die DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. gemeinsam mit der Deutschen Phosphor-Plattform DPP e.V einen Infotag „Phosphor aus Klärschlamm – Wie Sie die Phosphorabreicherung bestimmen können!“ in Frankfurt am Main. Neben Vorträgen zur Gesetzgebung und Analytik informierten die Referenten über Anwendungen von Phosphor im alltäglichen Leben; bei einem interaktiven Quiz erfuhren die Teilnehmer  erstaunliche Fakten über Phosphor. Ziel der Veranstaltung war es, einen umfassenden Überblick über Phosphor zu geben und so die Notwendigkeit der Phosphor-Rückgewinnung nicht nur auf Basis von gesetzlichen Vorschriften, sondern aus verschiedenen Blickwinkeln zu betrachten und zu diskutieren.

Die rund 60 Teilnehmer wurden bei der Veranstaltung aktiv mit eingebunden. Neben einem Quiz über Phosphor, an dem die Teilnehmer in den Pausen teilnehmen konnten, wurden auch Versuche gezeigt, um die unterschiedlichen Eigenschaften von Phosphor für die Teilnehmer erlebbar zu machen.

Ebenso wichtig wie die technische Anwendung von Phosphaten in Reinigern, Farben und Baustoffen ist die Anwendung von Phosphaten in Lebensmitteln. Hierzu veranschaulichte Dr. Rainer Schnee, 1. Vorsitzender der DPP, in seinem Vortrag auf die Bedeutung von Phosphaten für die Qualität von Backwaren, Fleisch- und Milchprodukten hin. In Fleischprodukten werden sie beispielsweise eingesetzt, um das Fleisch saftig zu halten, da sie durch einen hochspezifischen Effekt auf das Wasserbindevermögen von Fleisch, Fisch und essbaren Meerestieren einwirken können.

Nach der Anwendung von Phosphat in Lebensmitteln und technischen Anwendungen stand am Nachmittag der Klärschlamm  im Mittelpunkt. Dr. Martin Loew, ICL Food Specialties, informierte über aktuelle Methoden für die Phosphoranalytik mit Schwerpunkt auf der Charakterisierung von Klärschlämmen. Hans-Walter Schneichel, Ministerium für Umwelt, Energie, Ernährung und Forsten Rheinland-Pfalz, stellte in seiner Funktion als Obmann des zuständigen Ad-hoc-Ausschusses der Länderarbeits-gemeinschaft Abfall (LAGA), den aktuellen Stand der Vollzugshinweise zur Umsetzung der Klärschlammverordnung dar und Dr. Daniel Frank von Isle Utilities gab einen Überblick zur momentanen Situation der Umsetzung in Deutschland. Auch die Notwendigkeit einer Frachtenbetrachtung bei der Abreicherung von Phosphor aus Klärschlamm wurde angerissen. Bei einer abschließenden Podiumsdiskussionkonnten die Teilnehmer ihre Fragen mit in die Diskussion einbringen.

Mehr zum Thema Rohstoffe und zu aktuellen Veranstaltungen finden Sie auf der Webseite der DECHEMA zum Fokusthema Rohstoffe.

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Kläranlagen ab einer bestimmten Ausbaugröße sind nach der neuen Klärschlammverordnung künftig verpflichtet, Phosphor aus Klärschlamm zurück zu gewinnen. Damit reagiert Deutschland auch auf die weltweit begrenzten natürlichen Phosphor-Vorkommen. Gleichzeitig ist die Ausbringung von Klärschlamm und den darin enthaltenen Schadstoffen auf landwirtschaftlichen Flächen in Zukunft größtenteils verboten.

Über die Konsequenzen, die sich daraus ergeben, informiert jetzt die Deutsche Phosphor-Plattform DPP e.V. in einer Übersicht über die wichtigsten Fragen und Antworten rund um das Phosphorrecycling. „Das Thema Phosphorrückgewinnung und -recycling wird bislang vor allem in Fachkreisen diskutiert“, so Dr. Rainer Schnee, 1. Vorsitzender der DPP. „Wir halten es für erforderlich, auch die Bürger über die Zusammenhänge dieser sinnvollen Maßnahmen frühzeitig zu informieren.“ Denn die Finanzierung der Phosphor-Rückgewinnung aus Klärschlamm wird potentiell auch über die Erhöhung der Abwassergebühren erfolgen, über die letztendlich die kommunalen Entscheidungsträger befinden.

https://www.deutsche-phosphor-plattform.de/pm-faq-prueck/

Quelle: Pressemitteilung der DPP e.V.

Sie möchten mehr zum Thema Phosphorrecycling erfahren und mit Experten diskutieren? Dann melden Sie sich jetzt an zum Infotag „Phosphor aus Klärschlamm – Wie Sie die Phosphorabreicherung bestimmen können!“ am 3. April in Frankfurt.

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Phosphor-Rückgewinnung, so wie sie in der im Herbst 2017 veröffentlichen novellierten Klärschlammverordnung (AbfKlärV) gefordert wird, ist technisch möglich und sowohl aus der wässrigen Klärschlammphase als auch aus der Klärschlammasche umsetzbar. Doch es hat sich gezeigt, dass auch nach der Verabschiedung der AbfKlärV einige Fragen offen bleiben. Welche das sind, darüber sprachen wir mit Dr. Daniel Frank, Geschäftsführer der Deutschen Phosphor-Plattform DPP e.V.

Herr Frank, welche Verbesserungen oder Erleichterungen sind nach der Verabschiedung der Klärschlammverordnung aus Ihrer Sicht für die Praxis besonders relevant?

Die Klärschlammverordnung ist verabschiedet, aber noch sind bei weitem nicht alle Fragen geklärt. Wem gehört die Klärschlammasche, wenn daraus Phosphor rückgewonnen wird und potentielle Kosten entstehen? Was passiert mit Klärschlamm, der aus den deutschen Nachbarländern importiert wird, und wo misst man die 20 g Phosphor/kg TM, die in der Verordnung die magische Grenze zur Rückgewinnung sind?

Inwiefern werden Kläranlagenbetreiber, Kommunen und Behörden von der neuen Verordnung profitieren?

Die Verordnung macht Vorgaben zur Phosphor-Rückgewinnung, die mit der Vollzugshilfe, die Ostern vermutlich in die finale Länderabstimmung gelangt, auch für die Anwender nachvollziehbar sein werden. Profitieren kann man natürlich dann, wenn man es schafft Phosphor-Rückgewinnung kosteneffizient umzusetzen, und sich sicher sein kann, welche Grenzwerte aus der Verordnung an welcher Stelle im System ‚Kläranlage‘ gelten.

Worauf sollte bei der Umsetzung in die Praxis besonders geachtet werden bzw. was könnte unterschätzt und/oder kritisch werden?

Macht Phosphorrückgewinnung nur noch aus der Asche Sinn, oder kann es durchaus sein, dass sich auch die wässrigen Verfahren am Markt behaupten werden? Wie sinnvoll sind regionale Verbünde zur Klärschlammentsorgung und dann darauf aufbauend zur Phosphor-Rückgewinnung? Welches Verfahren macht auch vor dem Hintergrund einer Markteinführung des Produktes am ehesten Sinn und erfüllt die Grenzwerte? Weiterhin ist der Bau von Verbrennungskapazitäten zwar in aller Munde, bis zur Genehmigung und zur Inbetriebnahme sind es aber noch weite Wege, was passiert bis dahin?

Diskutieren Sie über diese und viele andere Fragen rund um Phosphor, seine Nutzung und Wiedergewinnung beim Infotag „Phosphor aus Klärschlamm – Wie Sie die Phosphorabreicherung bestimmen können!“ am 3. April 2019 in Frankfurt. Zur Anmeldung

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waste-separation-502952_1920Circular Economy – das ist doch das Konzept, bei dem Produkte wie Waschmaschinen, Autos oder T-Shirts möglichst vollständig recycelt werden sollen, um den Abfall zu minimieren. Was hat das mit chemischer Verfahrentechnik oder Biotechnologie zu tun?

Eine ganze Menge, wie die Europäische Pattform für Nachhaltige Chemie SusChem in einem Positionspapier festgestellt hat. Eine tragfähige Kreislaufwirtschaft kann sich demnach nur entwickeln, wenn alle Aspekte der Nachhaltigkeit – positiver Einfluss auf die Gesellschaft, Minimierung der Umweltbelastung und Wirtschaftswachstum- gleichzeitig realisiert werden. Dafürbraucht es aber nicht nur neue Regularien, Dienstleistungen und Geschäftsmodelle, sondern konkrete technologische Fortschritte. Ziel ist es, vorhandene Ressourcen entlang des gesamten Lebenszyklus besser zu nutzen und  neue Produktions- und Verwertungswege zu entwickeln.

Und das funktioniert nur mit dem Know-How der chemischen Industrie, die als Lieferant von Werkstoffen und technologischen Lösungen die nachgelagerten Wertschöpfungsstufen entscheidend prägt.

Beispiele für Technologien, die zur Entwicklung einer Kreislaufwirtschaft beitragen können sind u.a.

Die Nutzung alternativer Ressourcen wie nachwachsender Rohstoffe oder CO2 aus Industrieprozessen

CO2 stellt eine erneuerbare Kohlenstoffquelle für die Produktion von Chemikalien, Polymeren und Kraftstoffen dar, seine Nutzung kann zur Kreislaufschließung beitragen. Benötigt werden dafür neue Katalysatoren und effiziente Prozesse für die Abtrennung, Reinigung und Unsetzung – eine große Aufgabe für Chemiker und Verfahrenstechniker.

Die Entwicklung neuer Materialien, die nachhaltige und recyclebare Produkte ermöglichen

Verbundwerkstoffe ermöglichen Leichtbauanwendungen für Transport, aber beispielsweise auch Windkraftanlagen. Sie verbessern unmittelbar die Energieeffizienz. Heutige Kunstharz-Verbundwerkstoffe sind in der Regel nicht recyclierbar. Gesucht werden daher neue Monomere, aber auch Produktionsverfahren und die Möglichkeit, schon in der Designphase mit Hilfe von Simulationen zuverlässige Vorhersagen über das Verhalten der Bauteile zu machen – ein weites Feld für Werkstoffwissenschaftler, Ingenieure und Chemiker.

Effizienzerhöhung der Produktionsprozesse und die Kreislaufschließung in der chemischen Produktion

Die Idee der Kreislaufwirtschaft schließt die Kreislauf-Bioökonomie mit ein. Ein Weg dorthin sind Bioraffinerien, die auf Basis von Biomasse eine Vielzahl chemischer Produkte herstellen. Idealerweise kommen Rest- und Abfallsströme zum Einsatz, die sonst nicht genutzt oder beispielsweise verbrannt würden. Gesucht werden Prozesse, die effizient und wettbewerbsfähig sind. Verschiedene Arten von Biomasse erfodern maßgeschneiderte Prozesse für die Herstellung von Chemikalien, Werkstoffen, Pharmazeutika, Kosmetik, Kunststoffe, Lebensmittel und Futtermittel, Detergentien, Textilien und Bioenergie. Diese Prozesse müssen im industriellen Maßstab durchführbar sein – ein großes Forschungsfeld für Biotechnologen und Verfahrenstechniker.

Doch ist es wirklich realistisch, Kreisläufe vollständig zu schließen? Oder brauchen wir andere Konzepte für den sparsamen Umgang mit Ressourcen? Darum geht es beim DECHEMA-Tag am 1. Juni 2016 – kommen Sie vorbei und diskutieren Sie mit!

 

 

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3_FEMA_-_36560_-_Appliances_waiting_for_dispoal_in_Iowa.jpgBauen Hersteller „Sollbruchstellen“ in ihre Produkte ein, damit diese nach einer vordefinierten Lebensdauer kaputt gehen? Nicht nachweisbar, so das Ergebnis einer Studie von Umweltbundesamt, Öko-Institut und Universität Bonn, die Mitte Februar veröffentlicht wurde. Gefolgt von einem „aber“: Die Nutzungsdauer elektrischer und elektronische Geräte hat sich in den letzten Jahren deutlich verkürzt. Doch Schuldzuweisungen sind schwierig: Die Verbraucher sind schneller als früher bereit, bei einem Defekt gleich das ganze Gerät zu ersetzen – auch, um technisch auf dem neuesten Stand zu bleiben. Dazu kommt, dass Reparaturen teils technisch kaum möglich sind, weil Komponenten nicht austauschbar sind. Und die stark gesunkenen Preise besonders bei Fernsehern, DVD-Playern und ähnlichen Kleingeräten tragen dazu bei, dass Reparaturen unwirtschaftlich werden. Die Hersteller reagieren, indem sie ihre Geräte für eine kürzere Nutzungsdauer konzipieren – was wiederum zu mehr Defekten führt. Ein Teufelskreis also, der dem Mythos von der „geplanten Obsoleszenz“, den eingebauten Sollbruchstellen, immer wieder Nahrung verleiht.

Um die hochkomplexen Muster von werkstofflichen, funktionalen, psychologischen und ökonomischen Aspekten zu durchbrechen, hat das Umweltbundesamt erste Empfehlungen ausgesprochen. So könnten die Mindestlebensdauer von Geräten zukünftig abgesichert und die Verbraucher über die voraussichtliche Lebensdauer informiert werden. Damit folgt das Umweltbundesamt der Linie, die die EU-Kommission im Dezember in ihrem Konzept für ein „Circular Economy Package“ festgelegt hat. Dessen Idee: Rohstoffe sollen möglichst effizient genutzt werden, und zwar über die gesamte Lebensdauer eines Produktes. Auch die effiziente Nutzung des Produkts selbst gehört also dazu – zusammengefasst unter dem Schlagwort „Repair-reuse-recycle“. Ganz nebenbei ist auch die „Share Economy“ eingeschlossen – also Carsharing statt individueller Autos, „Space Sharing“ statt fester Schreibtische für Arbeitnehmer.

Auch wenn besonders bei Letzterem sicher mehr Aspekte zu berücksichtigen sind als die reine Ressourcennutzung, hat die Idee, Wertstoffkreisläufe zu schließen und Rohstoffe möglichst lang darin zu halten, europaweit ein positives Echo gefunden. Der Verband der Chemischen Industrie begrüßt das Anliegen der EU grundsätzlich, weist aber darauf hin, dass für die Umsetzung viele Schritte notwendig sind – von Reformen im Abfallrecht bis zur Entwicklung neuer Ökodesign-Vorhaben.

Funktionieren kann die Circular Economy nur, wenn bereits ganz am Anfang des Design-Prozesses alle Aspekte – Haltbarkeit, Reparierbarkeit, Lebensdauer, aber auch das Trennen der Komponenten am Ende – berücksichtigt wird. Insofern betrifft die Entscheidung, die Rohstoffkreisläufe zu schließen, alle Produktionsstufen von der Gewinnung von (Sekundär-)Rohstoffen über die Verarbeitung und das Produktdesign bzw. die Formulierung bis zur Nutzung und zum Recycling – und damit originär auch alle Stufen der Prozessindustrie.

DECHEMA-TagIst die Circular Economy nur eine politische Vision? Oder lässt sie sich tatsächlich umsetzen? Was ist Ihre Meinung? Wir freuen uns auf Ihre Kommentare!

Live diskutieren können Sie diese Fragen beim DECHEMA-Tag am 1. Juni 2016 in Frankfurt.

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Die Diskussionsteilnehmer beleuchteten das Thema von allen Seiten

Die Diskussionsteilnehmer beleuchteten das Thema von allen Seiten

von Maximilian Enders, DECHEMA e.V.

Was tun wir für die Umwelt? Stellt man den Deutschen diese Frage, antworten 75 % der Befragten mit „Ich trenne den Müll“, erläuterte Herwart Wilms von REMONDIS während der Podiumsdiskussion zum Thema „Abfall als strategische Ressource von morgen“ bei der ACHEMA 2012. Mit dieser kleinen Statistik machte Wilms deutlich, wie hoch die Akzeptanz für die Mülltrennung in Deutschland ist. Auch Martin Faulstich von der TU München sah Deutschland weltweit führend bei den Standards für Siedlungsabfälle. Vom Ziel 100 % Recycling sei man aber noch „weit entfernt“.
Dabei sei das Vorsortieren in den Haushalten  ein wichtiger Schritt für die Qualität der daraus recycelten Produkte, erklärte Egbert Lox von der Umicore AG.

Für die weitere Verbesserung werde in Zukunft die flächendeckende Einführung der Wertstofftonne sorgen, davon war Thomas Schmid-Unterseh vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) überzeugt. Dem pflichtete auch Wilms bei, denn der Verbraucher könne eigentlich ganz gut trennen, wenn klar ist „Was ist Papier? Was ist Glas?“. Was er aber nicht könne, sei zum Beispiel in eine Kunststofftonne nur Verpackungskunststoff und keinen anderen Kunststoff zu werfen. Diese Unterscheidung sei zu schwierig und würde mit der Wertstofftonne vereinfacht.

Ein großes Stichwort in der Diskussion war auch das so genannte „Design for Recycling“, also das Herstellen von Produkten schon mit Blick auf das Ende des Lebenszyklus‘. Schmid-Unterseh meinte, dass man auch die Hersteller in die Pflicht nehmen und sie zum Recycling der eigenen Produkte zwingen müsse. Das würde dann zwangsläufig zu recycling-fähigen Produkten führen. Gleichzeitig merkte er aber auch an, dass eine Rückführung an die Hersteller praktisch und ökologisch unsinnig sein könne, wenn diese in Übersee sind. Lox erklärte zu diesem Thema, dass man bei Umicore teilweise Hersteller einlädt, um ihnen zu zeigen, wie ihre Produkte anschließend verwertet werden. Zuletzt sei das mit Herstellern von Lithium-Ionen-Batterien der Fall gewesen, wo die Hersteller sehen konnten, dass bestimmte verklebte Elemente schwer bis unmöglich zu trennen seien. Auch diese Treffen würden also zum „Design for Recycling“ beitragen.

Ein großes Problem von Recycling-Materialien sprach Wilms im Weiteren an. Die Verwerter haben keinen Einfluss auf die Ausgangsmaterialen, müssten damit aber die „hochqualitativen Anforderungen der abnehmenden Industrie“ zufriedenstellen. Teilweise sei diese Qualität aus Haushaltsabfällen nicht zu erreichen. Als Beispiel nannte Wilms die Papierverwertung. Für Haushaltspapier mit kurzen Papierfasern würden 80 Euro pro Tonne bezahlt, für Stanzabfälle der Industrie mit langen Fasern – und damit deutlich höherer Qualität – aber 600 Euro pro Tonne.

Am Ende der Diskussion wurde sogar darüber spekuliert, dass in Zukunft möglicherweise nicht mehr der Bürger für die Abfallentsorgung bezahlt, sondern dass er Geld von den Entsorgern für die Überlassung des Abfalls erhält. Dieses Konzept sei zwar im Moment laut Faulstich noch nicht rentabel, könnte aber mit zukünftigen Rohstoffpreisen durchaus attraktiv werden. Lox ergänzte, dass das bei hochpreisigen Produkten wie Edelmetallen aktuell schon gemacht würde. Faulstich sagte zum Abschluss „Möglich ist alles, es ist nur noch nicht wirtschaftlich.“

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