Katalyse und Umwelt
Katalysatoren sind für die Umwelt von großer Bedeutung. Das betrifft zunächst einmal die Entstehung und Verstärkung von Umweltschäden. Wir erläutern dies an exemplarischen Reaktionszyklen aus der Umweltchemie wie die durch Stickoxide und Hydroxyradikale katalysierte Entstehung von Fotosmog und bodennahem Ozon sowie die durch Chlorradikale katalysierte Zerstörung des Ozonlochs über den Polarregionen.
Aber auch Umwelttechnologien, die belastete Medien präventiv vor Immissionen
schützen oder belastete Medien dekontaminieren sollen, beruhen auf
Katalysereaktionen. Das populärste Beispiel ist sicherlich die Entstickung mit dem
sagenhaften Auto-Kat. Andere Beiträge zur Abgasreinigung
betreffen einige Entschwefelungsverfahren sowie den Einsatz
von Braunstein und Aktivkohle zur
Vergessen wollen wir auch nicht die katalytischen Methoden in der chemischen Analytik, die für Umweltfragen wichtig sind. Dazu gehören aber auch die enzymatischen Untersuchungsmethoden der Medizin, wichtige Hilfsmittel zur Diagnostik.
Katalysen betreffen aber nicht nur die Abgasreinigung bei Kraftfahrzeugen oder
Kraftwerken. Da die Aktivierungsenergie gesenkt wird, wird bei chemischen
Synthesen Energie eingespart und der Energieausstoß ("Wärmemüll") in die
Umwelt geringer. Weiter kann man chemische Synthesen gezielt steuern und somit
die Menge an Abfällen reduzieren. Die Nebenprodukte sind heute aufgrund der
Möglichkeiten zur katalytischen Feinsteuerung von Industrieverfahren oftmals nicht
mehr Abfälle, sondern "Koppelprodukte", die ebenfalls vermarktet werden. Deshalb
gibt es mittlerweile kaum noch ein Industrieverfahren ohne Beteiligung von
Katalysatoren.
Beispiele für katalytische Verfahren der Großindustrie mit umweltschonendem Know-how sind
Sodaherstellung nach den Verfahren von Solvay statt
Leblanc und Estersynthesen unter Substitution der Schwefelsäure
durch saure Kationenaustauscher.
Katalysen bringen aber auch ungeahnte Probleme mit sich. Denn sie betreffen die Abfälle, die wir produzieren. Beispiele sind die chaotische Chemie der Müllberge und das feinverteilte Platin in der Landschaft (-> Webseite).
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