Fachbegriffe

Kohle kann bei der Mischung mit Mineral in Asphalt und Beton die Sieblinie dahingehend beeinflussen, dass die Lagerung der Körnung zu einem dichten Gefüge leichter abläuft. Da es auch als Festschmierstoff und Werkstoff für selbstschmierende Lager und Dichtungen Verwendung findet, scheint es auch bei Gestein als anfängliches Schmiermittel zu wirken. 

Eine spezielle automatische Holzschnitzel-Heizung mit Pyrolyse-Behälter heizt einen Bauernhof und zwei benachbarte Häuser und stellt dabei auch noch Pflanzenkohle her. Verkohlung ist immer besser, als Holz nur zu verbrennen. Der gewonnene Kohlenstoff aus der Pyrolyse kann in vielen Anwendungen einen sinnvollen Kreislauf aufbauen: CO2-Reduktion, Humusaufbau, Ertragssteigerung bei Pflanzen, Tierwohl, Dünger, Wasserfilterung u.a.m. 

Hemizellulose ist ein in pflanzlicher Biomasse vorkommender Vielfachzucker.

Er ist ein Bestandteil pflanzlicher Zellwände, deren Matrix aus fibrillärer, teilweise kristalliner Zellulose besteht. Diese fibrilläre Matrix wird bei der Verholzung zusätzlich von dem Makromolekül Lignin durchdrungen. Dadurch wird Lignozellulose gebildet.

Die Hemicellulose bildet somit einen Teil der Stütz- und Gerüstsubstanz von Zellwänden und macht 25 – 33% der Pflanzenmasse aus.

Das Holz muss naturbelassen sein: Baumkronen, Käfer- und Sturmholz, Schnittholz aus der Landschaftspflege, Holzabschnitte aus der ­Holzverarbeitungsindustrie

Vor allem ältere Anlagen haben gegenüber der Pyrolyse erhebliche Nachteile: Ihre Energieausbeute ist durch Verluste, hohen Feinstaubbelastungen und Asche gekennzeichnet. Die Asche muss zudem entsorgt werde.

Wird Holz unter Luftabschluss in einem abgeschlossenen Behälter über etwa 250°C und höher erhitzt, also pyrolysiert, beginnt es sich in die Stoffe Holzkohle, Holzteer, Holzessig und Holzgas zu zersetzen. Bis auf die Holzkohle sind bei den hohen Temperatur alle Stoffe gasförmig.

Unter Hydrothermaler Karbonisierung versteht man die Behandlung feuchter Biomasse mit heißem, unter hohem Druck stehendem Wasser zur Erzeugung eines kohleähnlichen Feststoffs. Die Grundlagen des Verfahrens wurden bereits zu Beginn des 20. Jahrhunderts erforscht, eine großtechnische Nutzbarmachung rückt aber erst heute näher.

Ein wesentlicher Vorteil der HTC-Technologie liegt in dem Umstand begründet, dass die zur HTC-Kohleerzeugung verwendete Biomasse im Vergleich zu anderen thermochemischen Biomassekonversionsverfahren nicht erst energieintensiv getrocknet werden muss. Das in der Biomasse enthaltene Wasser nimmt beim HTC-Verfahren als wichtiges Reaktionsmedium an der Umwandlung der Biomasse teil.

Die Bandbreite der möglichen Verwertungspfade für HTC-Kohle ist groß. Neben der thermischen Nutzung als kohlendioxidneutrale Alternative für konventionelle Kohle ist v.a. die direkte stoffliche Verwertung interessant. Hier kommt z.B. die Nutzung als Bodenverbesserer, Brennstoff, Trägermedium für Katalysatoren, Ionentauscher und als Aktivkohle zur Aufreinigung von Abwasser und Abgasen in Frage.

Als chemisch inert (lat. für untätig, unbeteiligt, träge) bezeichnet man Substanzen, die unter den jeweilig gegebenen Bedingungen mit potentiellen Reaktionspartnern (Luft, Wasser, Edukte und Produkte einer Reaktion) nicht oder nur in verschwindend geringem Maße reagieren.

Elementarer Kohlenstoff ist eine inerte Substanz, die im Wasser, in verdünnten Säuren und Basen sowie in organischen Lösungsmitteln unlöslich ist. Bei hohen Temperaturen bindet er mit Sauerstoff und bildet Kohlenmonoxid oder Dioxid.

Pflanzenkohle ist eine inerte, also unverdauliche Substanz.

Der Schwerpunkt liegt auf der Lebensdauerverlängerung von Gemeindestrassen. Nach Erfassung und Auswertung bieten wir eine Planung über 5, 10 und 20 Jahre. So kann die Gemeinde ihre Investitionen jederzeit überprüfen. Nebst den Strassen sind auch Leitungsdaten, Kontrollschacht-Inventur, Hydranten, Schieber, etc. sinnvolle Bestandteile einer Gesamtsicht für Sanierungen.

Kohlenstoff hat insgesamt 2 stabile Isotope, ¹²C und ¹³C. C kommt zu 98,9 % in der Natur vor, ¹³C zu 1,1%. C ist laut Definition der Bezugspunkt zur Messung von Atommassen: 1/12 der Masse dieses Kohlenstoffisotops ist 1u (atomare Masseneinheit).

(chemie.de)

Es sind insgesamt 15 Isotope zwischen ⁸C und ²³C des Kohlenstoffs bekannt. Von diesen sind zwei, die Isotope ¹²C und ¹³C stabil und kommen in der Natur vor. Das Isotop mit dem größeren Anteil an der natürlichen Isotopenzusammensetzung ist ¹²C mit 98,93 %, ¹³C hat einen Anteil von 1,07 %. Die langlebigsten instabilen Isotope sind ¹¹C, das mit einer Halbwertszeit von 20,364 Minuten unter β⁺-Strahlung in ¹¹B übergeht und ¹⁴C, das mit einer Halbwertszeit von 5730 Jahren unter Betazerfall zu ¹⁴N zerfällt. Alle anderen Isotope haben nur kurze Halbwertszeiten von Sekunden oder Millisekunden.

¹²C=6 Neutronen (stabile Form)
¹³C=7 Neutronen
¹⁴C=8 Neutronen (dient der Altersbestimmung als Radiokarbonmethode)

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.

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

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.

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)

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.