Untersuchungen zur thermochemischen Aufbereitung biogener Reststoffe<\/p>\n
Das Thema der Bodenverbesserung und Kohlenstoffsequestrierung via Pflanzenkohlen bzw. Biokohle nach Art der \u00e2\u20ac\u0153Terra Preta\u00e2\u20ac\u009d wird in den letzten Jahren vermehrt wissenschaftlich diskutiert. Die Einfl\u00c3\u00bcsse der Herstellungsparameter auf die sp\u00c3\u00a4teren Eigenschaften von Pflanzenkohlen sind dabei jedoch bisher noch nicht allumfassend gekl\u00c3\u00a4rt. Daher verfolgt die Arbeit das Ziel, eine Herstellungsmethode zur Produktion einer \u00e2\u20ac\u017eidealen Pflanzenkohle\u00e2\u20ac\u0153 in Bezug auf deren Inkohlungsgrad, Funktionalit\u00c3\u00a4t\/N\u00c3\u00a4hrstoffverf\u00c3\u00bcgbarkeit, Wasserhalteverm\u00c3\u00b6gen und Kohlenstoffstabilit\u00c3\u00a4t zu finden. Die Hypothesen der Arbeit gehen davon aus, dass die Umsetzungstemperaturen der Schl\u00c3\u00bcssel zur \u00e2\u20ac\u017eidealen Pflanzenkohle\u00e2\u20ac\u0153 sind.<\/p>\n
In einem im Rahmen der Arbeit konstruierten Reaktor wurden verschiedene Modellsubstrate unter Variation von Prozessbedingungen karbonisiert. Im Ergebnis konnte anhand von Elementaranalysen, Inkohlungsgraden und der Messung von funktionellen Gruppen die Temperatur als der f\u00c3\u00bcr die Inkohlung entscheidende Parameter herausgestellt werden. Die Produkte, die bei gleichen Prozessbedingungen erzeugt wurden, zeichnen sich im Ergebnis durch exakt vergleichbare physikochemische Eigenschaften aus. Mit zunehmenden Temperaturen werden funktionelle Gruppen abgespalten und der Inkohlungsgrad steigt an. Die H\u00c3\u00a4lfte des in den Prozess eingebrachten Kohlenstoffes geht jedoch w\u00c3\u00a4hrend der Karbonisierung verloren.<\/p>\n
Die nachfolgenden Untersuchungen zur N\u00c3\u00a4hrstoffverf\u00c3\u00bcgbarkeit wurden anhand von Sorptionsversuchen mit Humins\u00c3\u00a4ure, der Messung der Kationenaustauschkapazit\u00c3\u00a4t und der Nitratsorption fortgesetzt. Dabei konnte kein Einfluss der Herstellungstemperatur auf diese f\u00c3\u00bcr Pflanzenkohlen als Bodenverbesserungsmittel wichtigen Eigenschaften festgestellt werden. Vielmehr besitzen alle Kohlen nur sehr geringe bis gar keine Sorptions- bzw. Austauscheigenschaften. Ein Einfluss der Herstellungstemperaturen von Pflanzenkohlen auf deren Wasserhaltekapazit\u00c3\u00a4t wurde ebenfalls nicht nachgewiesen. Eine Erh\u00c3\u00b6hung der Wasserhaltekapazit\u00c3\u00a4t durch die Applikation von Pflanzenkohlen in einem Boden konnte jedoch festgestellt werden. In Versuchen zur Kohlenstoffstabilit\u00c3\u00a4t wurde eine Erh\u00c3\u00b6hung der Stabilit\u00c3\u00a4t mit steigender Umsetzungstemperatur gemessen. Eine energetische, \u00c3\u00b6kologische und monet\u00c3\u00a4re Betrachtung der Pflanzenkohleherstellung rundet die Ergebnisse ab.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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