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Krustenschätze

erstellt von timo_meyer zuletzt verändert: 17.11.2016 13:36 — abgelaufen

Die Forschung kennt knapp 4000 Minerale – und immer neue Möglichkeiten, ihre besonderen Eigenschaften zu nutzen. Wie man mit Mineralen aus verschmutztem Wasser sauberes machen oder die Förderung von Erdöl ankurbeln kann, zeigen Forscher auf einem Experten-Treffen am 13. und 14. Oktober in München.

Minerale sind natürlich auftretende, meist anorganische Feststoffe der Erdkruste. Alle Kontinente und Ozeanböden unseres Planeten bestehen aus diesen chemischen Substanzen. Minerale und Mineralgemische bilden die wichtigsten festen Rohstoffe der Erde, von Edelmetallrohstoffen bis zu natürlichen Baumaterialien. Sie haben einen direkten Einfluss auf zahlreiche umweltrelevante Prozesse: So ist die Absorption von Schadstoffen im Grundwasser ein Beispiel für eine positive Wirkung von Oberflächen, die sich aus Mineralen zusammensetzen.

Physikalisch-chemische Prozesse, die sich auf den Mineraloberflächen abspielen, haben zudem einen unmittelbaren Einfluss auf zahlreiche technologische Prozesse – sei es bei der Papierherstellung, in der Keramikindustrie, bei der Optimierung von Klebstoffen oder bei der Entwicklung von Knochenersatzstoffen.

Um diese Oberflächenprozesse besser zu verstehen, müssen allerdings zunächst die Struktur eines Minerals und seine Zusammensetzung bekannt sein: Hier fehlt es heute noch an präzisen Messverfahren, die für eine weitergehende Forschung allerdings unerlässlich sind.

Auch die gezielte Veränderung von Mineraloberflächen ist ein interessantes Forschungsgebiet. Die Oberflächenmodifikation erfolgt dabei entweder auf chemischem bzw. physikalischem Weg oder durch die Einwirkung von Mikroorganismen. Wissenschaftler versprechen sich von diesen Verfahren verbesserte Fabrikationsergebnisse und neue Produktentwicklungen.

Kick-Off-Meeting

Am 13. und 14. Oktober laden die GEOTECHNOLOGIEN in München zu einer Kick-Off-Veranstaltung, in dessen Rahmen die Forschungsprojekte des im Sommer 2008 ins Leben gerufenen Förderschwerpunkts „Mineraloberflächen“ in Vorträgen vorgestellt werden. Insgesamt 100 Experten – darunter Koordinatoren, Industrievertreter, Diplomanden und Doktoranden aller 13 Verbundprojekte – werden in München erwartet.

Durch diesen Ideenaustausch gleich zu Beginn der Projektphase können bestehende Ressourcen und Synergien effektiv genutzt werden. Nach erfolgreichem Abschluss im Jahr 2011 sollen die Projektergebnisse dann unter anderem in der Umwelttechnologie, bei der Wasseraufbereitung und dem Schutz des Grundwassers ihren Niederschlag finden.

Rares Erdöl, reines Wasser

So beschäftigt sich das Projekt „SURFTRAP“ mit einem gezielten Einsatz von Schwertmannit in mit Arsen verunreinigten Gewässern. Das Mineral kann anstelle von industriell hergestellten Chemikalien verwendet werden und trägt so zu einer Kostenersparnis und Ressourcenschonung bei. „Das Haupteinsatzgebiet sehen wir insbesondere in der punktuellen Reinigung von kontaminierten Abwässern aus Bergbaugebieten“, erklärt Projekt-Koordinator Prof. Stefan Peiffer.

Das Projekt dient dabei vorrangig dem Schutz von Trinkwasserressourcen und weniger der direkten Trinkwasseraufbereitung. „In Regionen wie Bangladesh mit seiner flächenhaften Kontamination des Grundwassers würde sich ein Einsatz schwierig gestalten“, schränkt Peiffer ein, „die Reinigung von Abwässern verursacht zwangsläufig kontaminierte Schlämme – ein entsprechendes Umweltbewusstsein bei deren Entsorgung muss also genauso vorhanden sein wie ein ausreichender Ausbildungsstand im Bereich des technischen Umweltschutzes“.

Auch „NanoPorO“ beschäftigt sich mit Mineralen, wenn auch mit einem anderen Ziel. Das Projekt möchte zu einem besseren Verständnis der Öl- und Gasverteilung im Erdgestein und in der Folge zu einer Optimierung der Förderung dieser zunehmend knappen Ressourcen beitragen. „Insbesondere sollen die molekularen Wechselwirkungen zwischen Mineraloberflächen und Fluiden in natürlichen Gesteinen erforscht werden“, führt der Leiter des Projekts Prof. Wladyslaw Altermann aus, „dies ist von erheblicher Bedeutung bei der Gewinnung von Erdöl und Erdgas“.

Im Rahmen des FuE-Programms GEOTECHNOLOGIEN wird stets versucht, Schnittstellen zwischen den einzelnen Themenschwerpunkten zu generieren, und so noch mehr Kooperation, Inter- und Transdisziplinarität und Synergien zu schaffen. Das Verpressen von superkritischem Kohlendioxid (CO2) für eine Speicherung in der Erdkruste, wie es im Rahmen von NanoPorO untersucht wird, ist hierfür ein gutes Beispiel.

Projektleiter Wladyslaw Altermann spricht für sein gesamtes Team, wenn er sagt: „Die Erkenntnisse, die wir in den nächsten Jahren gewinnen möchten, werden Deutschland zu einem bedeutsamen technologischen Vorsprung verhelfen und der Industrie völlig neue Möglichkeiten bei der Förderung von Öl und Gas eröffnen.“

RD, iserundschmidt 10/2008


Weitere Informationen zu den Themen des Kick-Off-Meetings „Mineraloberflächen“ finden Sie hier.

Mehr Informationen zu den Projekten des Förderschwerpunkts „Mineraloberflächen: Von atomaren Prozessen zur Geotechnik“ finden Sie auf den Seiten der GEOTECHNOLOGIEN.

Näheres zu den Projekten SURFTRAP und NanoPorO finden Sie hier bzw. hier.

Verweise
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