Forschung

Neues Trägermaterial zur Freisetzung von Düngemitteln

Universität Bochum entwickelt Möglichkeit, die Freisetzung von Nährstoffen aus Düngemitteln durch eine chemische Verbindung zu verlangsamen.

Wissenschaftler der Ruhr-Universität Bochum haben mit einem neuen Trägermaterial für Düngemittel experimentiert, durch das die Freisetzung der Nährstoffen verlangsamt werden kann. Wie die Hochschule berichtete, wurde Harnstoff in Schaum aus dem Biopolymer Polymilchsäure (PLA) eingebettet, aus dem am Ende Chips geformt wurden.

Versuche hätten gezeigt, dass die stickstoffhaltige Substanz aus dem PLA-Schaum bei kontinuierlicher Durchspülung innerhalb von zwei Stunden freigesetzt werde. Ohne die Verkapselung würde der gesamte Harnstoff in diesem Versuchsaufbau den Wissenschaftlern zufolge hingegen innerhalb von zwei Minuten freigesetzt werden. „Um das Freisetzungsverhalten steuern zu können, müssen wir gezielt eine Trägermatrix für den Dünger aufbauen“, erklärte die verantwortliche Ingenieurin Diana Keddi. Da der Boden nicht mit dem Kapselmaterial kontaminiert werden solle, sei es außerdem vorteilhaft, wenn das Material biologisch abbaubar sei.

Laut Keddi bestand die größte Herausforderung bei der Herstellung des Verbundmaterials darin, das Biopolymer zu verarbeiten, ohne dabei den Harnstoff thermisch zu zersetzen. Harnstoff schmelze bei etwa 130 °C, Polymilchsäure je nach Typ hingegen bei Normaldruck erst bei 140 °C bis 170 °C. Erhöhe sich der Gasdruck, verringere sich die Schmelztemperatur. Die Versuche hätten gezeigt, dass je nach PLA-Typ ein Druck zwischen 200 bar und 350 bar in einer CO2-Atmosphäre benötigt werde, um das Biopolymer zu verarbeiten. Dann schmelze die Polymilchsäure schon unter 130 °C und somit unter der Schmelztemperatur des Harnstoffs.

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