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Wichtige Stichworte rund um Pyrolysekohle als CO2-Senkung in Baustoffen wie Asphalt, Beton, ungebundenen Güterwegen etc.

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Begriff Definition
Kapillareffekt

Kapillarität oder Kapillareffekt ist das Verhalten von Flüssigkeiten bei Kontakt mit Kapillaren, also genügend engen Röhren, Spalten oder Hohlräumen in Feststoffen. Die Poren der pyrolysierten Kohle können als Kapillaren wirken und somit Einfluss nehmen auf die Stoffaufnahme und -Abgabe.

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Synonyme - Kapillarkräfte
Kapillaren

Eine Kapillare ist ein sehr feiner, langgestreckter Hohlraum. Das Wort leitet sich vom lateinischen Wort capillus ab. (Wikipedia)

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Katalysator

Als Katalysator (von der Katalyse, griechisch , katálysis - Auflösung mit lateinischer Endung) bezeichnet man in der Chemie einen Stoff, der die Reaktionsgeschwindigkeit einer chemischen Reaktion beeinflusst, ohne dabei selbst verbraucht zu werden. Dies geschieht durch Herauf- oder Herabsetzung der Aktivierungsenergie.

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Synonyme - Katalysatoren
Kationen- Austauscher

Als Kationen- Austauscher (Kolloide) bezeichnet man die negativ geladenen Tonminerale und Huminstoffe, die in der Lage sind, positiv geladene Ionen, Kationen, (Ca++, Mg++, K+, Na+, NH4+, aber auch H+ und Al3+) wie ein Magnet zu binden und austauschbar zu speichern. Man kann es sich vorstellen wie eine Batterie: Je größer die Kapazität, desto mehr kann gespeichert werden. Für die Nährstoffspeicherung und das Austauschvermögen des Bodens aber auch die Bodenstruktur und damit letztlich die Bodenfruchtbarkeit ist die KAK von grundsätzlicher Bedeutung. Insbesondere das zweiwertige Kation Ca++ ist für die Bodenstrukturbildung entscheidend, da es aufgrund seiner chemischen Struktur besonders gut in der Lage ist, die negativ geladenen Tonminerale und Humusteilchen zu verbinden („Flockung“) und dadurch ein stabiles Krümelgefüge zu bilden. Dieses sorgt für eine gute Luft- und Wasserführung des Bodens, welche sich positiv auf das Pflanzenwachstum auswirkt.

Der optimale Belegungsanteil von Ca++ am Austauscher sollte etwa 80% betragen. Einen größeren Anteil sollte Magnesium mit 10-15% einnehmen und die übrigen Plätze werden von Kalium-, Natrium-, Ammonium und weiteren positiv geladenen Elementen aufgefüllt.

Ein entscheidender Einflussfaktor für die KAK ist der pH-Wert. Grundsätzlich kann gesagt werden, dass mit steigendem pH-Wert (bis zur Neutralität) die KAK des Bodens zunimmt. Bei Versauerungsprozessen und niedrigen pH-Werten < 5,5 befinden sich vermehrt Wasserstoffionen (H+) in der Bodenlösung. Diese verdrängen die für das Pflanzenwachstum wichtigen basischen Kationen von den Austauschern, welche sich dann frei in der Bodenlösung befinden und auswaschungsgefährdet sind. Sobald der Anteil an Kalzium und Magnesium am Austauscher unter 80% fällt, ist mit negativen Auswirkungen auf das Bodengefüge zu rechnen. Die Tonminerale und Humusteilchen sind nicht mehr gebunden, werden ausgewaschen und reichern sich im Unterboden an.

Versauerungsprozesse sorgen für eine sinkende Kationenaustauschkapazität und beeinflussen das Gefüge des Bodens, den Wasser- und Lufthaushalt, die Nährstoffspeicherfähigkeit und die biologische Aktivität negativ.

(Eurofins)

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Kationenaustauschkapazität KAK

Kationenaustauschkapazität, KAK, ein Maß für die Menge der Kationen (positiv geladene Ionen), die ein Stoff adsorbieren und gegen in Lösung befindliche Kationen wieder austauschen kann. Die KAK ist eine wichtige Bodenkenngröße und steigt mit steigendem pH-Wert der Austauschlösung.

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Keeling-Kurve

Die Keeling-Kurve ist die grafische Darstellung des mittleren globalen Konzentrationsverlaufs des Spurengases Kohlenstoffdioxid (CO2) in der Erdatmosphäre seit dem Jahr 1958. Sie ist nach Charles David Keeling von der Scripps Institution of Oceanography benannt worden. Dieser konnte erstmals zeigen, dass die Konzentration des Treibhausgases durch Änderung der Landnutzung und Verbrennung fossiler Brennstoffe ansteigt. Die Kurve zeigt einen charakteristischen, schwankenden Jahresverlauf, der den Vegetationszyklus der Nordhemisphäre widerspiegelt. Im (Nord-)Frühling und Sommer überwiegt die pflanzliche Aufnahme von CO2, was sich in einem – abhängig vom Ort der Messung zeitverzögerten – Konzentrationsrückgang zeigt. Im Herbst und Winter gibt die Vegetation netto CO2 ab, es kommt zu einem Konzentrationsanstieg.

(Wikipedia)

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Kläranlage

Pyrolysierte Kohle Kläranlagen:
Aufgrund ihrer hohen Adsorptionskapazität bzw. Bindigkeit sowie der Kationenaustauschkapazität ist Pflanzenkohle als Sorptionsmittel in Klär- und Filteranlagen geeignet.

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Klimawandel

Klimawandel, auch Klimaveränderung, Klimaänderung oder Klimawechsel, ist eine weltweit auftretende Veränderung des Klimas auf der Erde. Die mit einem Klimawandel verbundene Abkühlung oder Erwärmung kann über unterschiedlich lange Zeiträume erfolgen. (Wikipedia)

Das Thema ist komplex und auch emotionell aufgeladen. Überlagern sich doch verschiedene Kreisläufe von Natur und Mensch z.B. bei den problematischen Klimagasen. Messungen sseit 1958 zeigen eine stetige Zunahme der CO2-Konzentrazion in der Atmosphäre. Hier kann ein Zusammenhang mit Temperaturveränderungen wissenschaftlich hergestellt werden.

(Siehe auch Keeling-Kurve)

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Synonyme - Keeling-Kurve
Kohlenstoff

Eines der wichtigsten Elemente des Lebens: Kann die meisten Verbindungen mit anderen Stoffen eingehen. Als Endprodukt einer Pyrolyse macht es andere Materialien zu Hochleistungs-Werk- und Nutzstoffen (Futtermittel, Dünger, Asphalt, Beton, Ton, Gips, Filter, organische Kunststoffe u.a.m).

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Kohlenstoff-Chemie

HTC-Kohle kann auch für die klassische Kohlechemie zur Herstellung von Plattformchemikalien genutzt werden. Der erfolgreiche Betrieb einer Pilotanlage zur Herstellung eines hochreinen Synthesegases auf Grundlage von HTC-Kohle ist bereits gelungen. Auch der Verwertungspfad über die Herstellung von Kalziumkarbid sowie die darauf aufbauende Acetylen-Chemie bietet denkbare, vielversprechende Nutzungsmöglichkeiten.

(Quelle: Fraunhofer Institute for Technological Trend Analysis INT)

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Kohlenstoffsenke

Als Kohlenstoffsenke (auch Kohlendioxidsenke oder CO2-Senke) wird in den Geowissenschaften ein natürliches Reservoir bezeichnet, das – in geologischen Zeitmaßstäben betrachtet – vorübergehend Kohlenstoff aufnimmt und speichert. Kohlenstoffsenken sind Teil des Kohlenstoffkreislaufs und haben seit Urzeiten eine große Bedeutung für das Erdklima. Im 21. Jahrhundert erlangen sie besondere Aufmerksamkeit, weil sie das menschengemachte Treibhausgas Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre aufnehmen und damit den Treibhauseffekt abschwächen können. Andererseits besteht auch das Risiko, dass bei geänderten Rahmenbedingungen CO2 aus Kohlenstoffsenken wieder entweicht. Daher spielen sie im Zusammenhang mit der globalen Erwärmung eine wichtige Rolle.

(Wikipedia)

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Koks

Koks ist ein poröser, stark kohlenstoffhaltiger Brennstoff mit hoher spezifischer Oberfläche, der aus Kohle durch Wärmeeinwirkung unter Sauerstoffabschluss erzeugt wird, wobei die flüchtigen Bestandteile der Kohle abgetrennt werden. Wikipedia

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