Erneuerbare Ressourcen

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SULZER-ANALOGIE Wie die Natur Sonnenenergie nutzt Dank der Sonnenstrahlung entstehen auf der Erde Werkstoffe und Energie - quellen, die sich stetig erneuern. Heute ist die technische Nutzung dieser erneuerbaren Ressourcen weltweit im Kommen; in der Pflanzenund Tierwelt ist sie indes seit jeher weit verbreitet. Termiten nutzen in ihren riesigen Wohnburgen passiv die Sonnen - wärme. Die in der nordaustralischen Steppe lebenden Meridiantermiten müssen damit fertig werden, dass die Temperaturen nachts bis auf 5 ºC sinken, am Tag jedoch tropische Werte erreichen. Die Spezies baut sich ein an dieses Klima - regime optimal angepasstes Nest: In der Grundfläche ein Gebilde wie ein stark geschlitztes Auge, ist der Bau mit seiner Längsachse genau auf den lokalen Nord- Süd-Meridian ausgerichtet. Nach oben wird die Burg immer enger und endet schließlich als schmaler Grat – ein Objekt ähnlich einer auf dem Rücken liegenden Axt. Steigt die Sonne am Morgen über den Horizont, ist die gesamte Breitseite des Baus der Sonne ausgesetzt – das Nest profitiert nach der kühlen Nacht voll von der wärmenden Strahlung. Zur heißen Mittagszeit hingegen steht die Sonne über der schmalen Kontur der Burg, was das Nest vor übermäßiger Hitze bewahrt. Hornissen gestalten aus erneuerbaren Werkstoffen kunstvolle Nester. 12 | Sulzer Technical Review 1/2012 Die Meridiantermite genießt in ihrem Bau optimales Wohnklima dank Sonnenenergie. Sonnenlicht produziert Nährstoffe Das Pflanzenblatt kennt seit Jahrmillionen die Photosynthese. Es produziert mit grünen Chlorophyll-Farbstoffen aus Sonnen - licht die lebenswichtigen Nährstoffe und liefert so auch Nahrung für Mensch und Tier. Wechselwarme Tiere wie Reptilien und Amphibien nutzen die Sonnenenergie passiv, indem sie sich den energetischen Aufwand einer konstanten Körpertemperatur sparen und die Sonnenwärme nutzen, um die optimale Betriebstemperatur zu erreichen. Neben der Sonnenenergie setzt die Natur auch auf Windenergie – letztlich eine Variante von Sonnenenergie, da die Luftmassen durch die Thermik in der Atmo sphäre bewegt werden. Der amerikanische Präriehund, ein Nagetier, baut seinen ausgedehnten Bau unter der Erde mit mehreren Ausgängen. Einer der Ausgänge mündet in einen die Ebene markant überragenden Erdhügel. Streicht nun der Präriewind über die topo - graphische Erhöhung, entsteht nach dem Bernoulli-Prinzip ein Unterdruck, wodurch der Bau belüftet wird. Auch die typische Zitterbewegung von Pappelblättern im Wind erfüllt einen bestimmten Zweck. Die Grenzschicht der Luft an der Blattoberfläche wird damit laufend erneuert, was die Diffusion von Gasen und Wasserdampf durch die Spaltöffnungen erleichtert. Die spezifische Blattform mit leicht seitlich versetzter Aufhängung sowie ein elastischer Blattstiel bringen das Blatt im Wind zum raschen Schwingen. Erneuerbare Werkstoffe im Hornissen nest Der in der Technik vielgepriesene Trend zum Einsatz erneuerbarer Werkstoffe ist bei Pflanze und Tier die Regel, denn natürliche Organismen können ohne nachhaltiges und Ressourcen schonendes Wirtschaften längerfristig nicht überleben. Von der Zellulose der pflanzlichen Zellwände bis zum Chitin des Käferpanzers dienen erneuerbare Materialien als natürliche Werkstoffe. Architektonische Meister werke sind die Papiernester der Hornissen und Wespen. Von vergrauten Holzlatten, Telefonstangen oder alten Bäumen nagen die Insekten feine Splitter ab und formen sie mit Speichel als Klebstoff zu Kügelchen. Aus dem biologischen Grundmaterial baut im Frühjahr das Die Sonne erwärmt Luftmassen und bringt sie in Bewegung. Viele Tiere und Pflanzen nutzen geschickt die Kraft des Windes. begattete Hornissenweibchen zur Nestgründung eine erste sechseckige Zelle und heftet sie unten an eine Decke. Während Wochen und Monaten erweitert das wachsende Hornissenvolk das Nest, bis ein mächtiger Etagenturm wie eine umgekehrte Pagode von der Decke hängt. Herbert Cerutti 4366
Polymere auf der Basis nachwachsender Rohstoffe 4367 Biokunststoffe, auch organische Kunststoffe genannt, werden im Gegensatz zu herkömmlichen, auf Erdöl basierenden Kunststoffen aus erneuerbarer Biomasse gewonnen. In bestimmten Anwendungen haben Biokunststoffe bereits eine starke Markt position, zum Beispiel bei medizinischen Implantaten, die sich im Körper auflösen, oder bei der Herstellung von kompostierbaren Mulchfolien für die Landwirtschaft. Die Einführung neuer Produktions technologien sorgt dafür, dass Biokunststoffe nun auch für den Massenmarkt verfügbar und erschwinglich werden. PLA besitzt großes Potenzial für den Einsatz in Biokunststoffanwendungen, da es ähnliche Eigenschaften hat wie herkömmliche petrochemische Kunststoffe und mit vorhandener Standardtechnik verarbeitet werden kann. PLA und PLA- Mischungen werden üblicherweise in Form von Granulaten mit verschiedenen Eigenschaften hergestellt und in der Kunststoff verarbeitenden Industrie zur Herstellung von Folien, Formteilen, Bechern und Flaschen verwendet. Sulzer entwickelt neues Verfahren zur PLA-Herstellung Für einen langfristigen Erfolg in der Industrie muss die Wärmebeständigkeit derzeitiger Biokunststoffe erhöht und ihr Preis gesenkt werden. Aus diesem Grund haben Sulzer Chemtech und Purac, ein Unternehmen der niederländischen CSM- Gruppe, zusammen ein neues, kostengünstiges Polymerisationsverfahren zur Herstellung von hochwertigem PLA entwickelt. Das Verfahren basiert auf firmeneigener und gemeinsam entwi- ERNEUERBARE RESSOURCEN Große Fortschritte bei Biokunststoffen Sulzer Chemtech hat ein innovatives Verfahren entwickelt, das die Herstellung neuer Polylactide (Polylactic Acid, PLA) mit einer Temperaturstabilität bis 180°C ermöglicht. Damit können petrochemische Kunststoffe nun in noch mehr Bereichen durch Kunst - stoffe auf PLA-Basis ersetzt werden. ckelter Polymerisationstechnik zur effizienten Herstellung verschiedener PLA-Produkte aus den Spezial-Lactiden von Purac. Purac produziert D- und L-Lactide (die Monomere für die PLA- Herstellung, siehe Box) in der spanischen Produktionsanlage mit einer Kapazität von mehreren Tausend Tonnen im Jahr. Im März 2010 begann das Unternehmen mit dem Bau einer neuen Lactid-Anlage mit einer Kapazität von 70 000 t an seinem Pro duktionsstandort in der thailändischen Provinz Rayong. Verbesserte Wärmebeständigkeit Im Gegensatz zu kommerziellem PLA, das auf einer Mischung aus D- und L-Lactiden basiert, erlauben Puracs Lactide die Produktion hochreiner PLA-Sorten auf der Basis von L-L-Lactid oder D-D-Lactid. Dies ermöglicht die 1 Die Module der neuen Pilotanlage für Biokunststoffe im Industriemaßstab wurden Anfang Februar von Sulzer geliefert. Sulzer Technical Review 1/2012 | 13
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