In
der chemischen Industrie und auf Deponien müssen Abfälle von
Lösemitteln wirksam und kostengünstig zerstört werden. In einem
neuen Verfahren werden die
Schadstoffe mit einem mikrowellenbeheizten
Plasma zersetzt.
Aus Spraydosen und Kühlschränken sind chlorierte und fluorierte
Kohlenwasserstoffe weitgehend verdrängt, doch in der Industrie und auf
Sondermülldeponien bereiten sie weiter Kopfzerbrechen. Wie können die alten Lösemittel vollständig unschädlich gemacht werden, ohne die
Umwelt zu belasten? Einige Verfahren sind etabliert, doch jedes hat seine spezifischen Probleme und Grenzen.
Aktivkohlefilter verlagern das
Problem nur, denn bei der Regenerierung fallen sie - wenn auch konzentriert - wieder an.
Brenner mit katalytischer Nachbehandlung können
nur dann wirtschaftlich betrieben werden, wenn der Schadstoff auch brennt. Ein neues Verfahren wird am
Fraunhofer-Institut für Chemische
Technologie ICT in Pfinztal bei Karlsruhe entwickelt: das Plasmafass. Der Reaktorprototyp besteht aus einer elliptischen Metallkammer von
rund 70 Zentimetern Durchmesser. In der einen Brennlinie werden
Mikrowellen eingestrahlt und in der anderen zünden sie das etwa einen
Meter lange Plasma.
»Im täglichen Leben sind wir sehr oft von
Plasmen umgeben«, be-hauptet Dr. Mathias Kaiser, Leiter des Projekts. »Denken Sie nur an
Leuchtstoffröhren! Bei der elektrischen
Entladung im
Gas entsteht nicht nur Licht, sondern auch diese wilde Mischung aus Atomen,
Elektronen und verschiedenen Gas-Ionen. Im Plasmafass hingegen besitzt dieser vierte Aggregatszustand der
Materie eine etwa 10 000-mal
höher
Dichte.«
Plasmen existieren nur so lange, wie
Energie in sie investiert wird - schaltet man den
Strom ab, wird es dunkel. Das Plasma
im Fass erzeugen Mikrowellen mit der gleichen Frequenz wie im heimischen Herd. Dabei treten jedoch nur Temperaturen zwischen 40 und
100 °C auf, wie sie auch für Leuchtstoffröhren typisch sind. Daraus ergeben sich zwei wesentliche Vorteile, wie Kaiser weiter ausführt:
»Zum einen besteht die Anlage aus kostengünstigen Serienteilen, und die Vorschriften für die Emission der Strahlung können leicht
eingehalten werden. Zum anderen geht nicht viel Wärme verloren, denn ein »
kaltes Plasma« heizt auch den Gasstrom nicht sonderlich auf.«
Die hochenergetischen
Teilchen im Plasma zersetzen den Schadstoff. Im Idealfall bleibt vom gasförmigen Lösemittel nur noch Wasserdampf
und
Kohlendioxid übrig. Eventuell entstehende Salz- oder Flusssäure kann mit einem konventionellen
Gaswäscher neutralisiert werden - zum
Nutzen von Geldbeutel und Umwelt.