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- 2.1 Sicherheit von Energieträgern (1)
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Eingeladener Vortrag
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Weltweit werden etwa 80–85 % aller abgebauten Rohphosphate für die Produktion von Düngemitteln verwendet. Bei noch steigendem Bedarf an Phosphor (P) geht man derzeit davon aus, dass die weltweiten P-Reserven noch über 200 Jahre ausreichen. Um den P-Vorrat langfristig abzusichern, sollte der in Reststoffen enthaltene Phosphor möglichst umfänglich genutzt werden. Dieser Forderung trägt das von der Bundesregierung 2012 erstmals beschlossene Deutsche Ressourceneffizienzprogramm ProgRess Rechnung. Rohphosphat wird auch seitens der Europäischen Kommission aufgrundseiner ökonomischen Bedeutung und des unsicheren Angebots als „kritischer Rohstoff“ eingestuft. Vor diesem Hintergrund hat die Bundesregierung in der Verordnung zur Neuordnung der Klärschlammverwertung vom 27. September 2017 in Deutschland eine verpflichtende technische Rückgewinnung von Phosphor für Abwasserbehandlungsanlagen ab einer Ausbaugröße von 100.000 Einwohnerwerten (12 Jahre nach Inkrafttreten der Verordnung) bzw. ab einer Ausbaugröße von über 50.000 Einwohnerwerten (15 Jahre nach Inkrafttreten der Verordnung) vorgeschrieben. Die Verordnung enthält keine Vorgaben hinsichtlich der anzuwendenden Technologie bei der Phosphorrückgewinnung. Ausgenommen von der Rückgewinnungspflicht sind Klärschlämme mit niedrigen Phosphorgehalten (weniger als 20 Gramm Phosphor je Kilogramm Klärschlamm-Trockenmasse). Auch die im Jahre 2017 verabschiedeten neuen Rechtsvorschriften für die Düngung verlangen zukünftig einen nachhaltigen und ressourceneffizienten Umgang mit Nährstoffen bei der landwirtschaftlichen Erzeugung und schränken die P-Zufuhr insbesondere auf hoch versorgten Böden ein (Düngeverordnung vom 26. Mai 2017). Dies wird zu einem mehr am Pflanzenbedarf orientierten und ggf. vermehrt überbetrieblichen Einsatz von wirtschaftseigenen Düngern führen. Um den politischen und gesetzlichen Anforderungen gerecht zu werden, müssen einerseits wirksame und kosteneffiziente technische Verfahren zum P-Recycling (weiter)entwickelt werden. Andererseits müssen die Recyclingprodukte die Anforderungen für eine direkte Verwendung in der Landwirtschaft oder als Rohstoff für die Herstellung von Düngemitteln erfüllen. In dem vorliegenden Standpunkt wird zunächst der potenzielle Beitrag von Reststoffen zur Deckung des P-Bedarfs in der deutschen Pflanzenproduktion geschätzt. Für die wichtigsten Reststoffe werden technische Verfahren zur P-Rückgewinnung bzw. Aufarbeitung skizziert. Auf Basis der Anforderungen der Landwirtschaft bzw. der Düngemittelindustrie
an die P-Recyclingprodukte werden deren Herstellungsverfahren bewertet. Schließlich wird der Regelungs- und Forschungsbedarf formuliert.
Subsurface granitic environments are scarce and poorly investigated. A multi-disciplinary approach was used to characterize the abundant moonmilk deposits and associated microbial communities coating the granite walls of the 16th Century Paranhos spring water tunnel in Porto city (north-west Portugal). It is possible that this study is the first record of moonmilk in an urban subsurface granitic environment. The morphology and texture, mineralogical composition, stable isotope composition and microbial diversity of moonmilk deposits have been studied to infer the processes of moonmilk formation. These whitish secondary mineral deposits are composed of very fine needle fibre calcite crystals with different morphologies and density. Calcified filaments of fungal hyphae or bacteria were distinguished by field emission scanning electron microscopy. Stable isotope analysis revealed a meteoric origin of the needle fibre calcite, with an important contribution of atmospheric CO2, soil respiration and HCO3 − from weathering of Ca-bearing minerals. The DNA-based analyses revealed the presence of micro-organisms related to urban contamination, including Actinobacteria, mainly represented by Pseudonocardia hispaniensis, Thaumarchaeota and Ascomycota, dominated by Cladosporium. This microbial composition is consistent with groundwater pollution and contamination sources of the overlying urban area, including garages, petrol stations and wastewater pipeline leakage, showing that the Paranhos tunnel is greatly perturbed by anthropogenic activities. Whether the identified micro-organisms are involved in the formation of the needle fibre calcite or not is difficult to demonstrate, but this study evidenced both abiotic and biogenic genesis for the calcite moonmilk in this subsurface granitic environment.
The publicly available document encapsulates the first version of the Catalogue of Services of the future EC4Safenano Centre (CoS 2019).
The CoS 2019 is structured in 12 Service Categories and 27 Service Topics, for each of the 12 categories considered. This architecture configures a 12 x 27 matrix that allows ordering the potential EC4Safenano offer in 324 types of services/groups of services.
Each type of service/group of services is described, in a simple and friendly way, by means of a specific service sheet: the EC4Safenano - Service Data Sheet (EC4-SDS). These EC4-SDSs allow structuring and summarizing the information of each service, providing the customer with a concise view of characteristics of the service and also the contact details with the service provider.
The CoS 2019 deploys a map of services consisting of a set of 100 EC4-SDSs, covering 7 of the 12 Service Categories and 17 of the 27 Service Topics.
The harmonization of services is visualized as a future necessary step in EC4Safenano, in order to strengthen the offer and provide added value to customers with a growing offer of harmonized services in future versions of the CoS.
The information contained in this document is structured in 3 main sections, as follows:
• Catalogue structure. This section describes in short the main characteristics of the CoS 2019.
• Catalogue content. This section represents the core part of the document and encapsulates the set of 100 SDSs displaying the offer proposed by the CoS 2019.
• Online Catalogue. This section describes the resources implemented by EC4Safenano to facilitate the on-line consultation of the CoS 2019 by customers and other interested parties.
The SuSu Knolls and DESMOS hydrothermal fields are located in the back-arc extensional transform zone of the Eastern Manus Basin. In 2006, highly acidic and ΣSO4-rich vent fluids were collected at both sites and analyzed for the chemical and isotopic composition of major and trace species. Fluids exiting the seafloor have measured temperatures from 48 to 215 °C and are milky white in appearance due to precipitation of elemental S0. Vent fluid concentrations of Na, K, and Mg are depleted by as much as 30% relative to seawater, but have the same relative abundance. In contrast, the fluids are highly enriched in dissolved ΣCO2, Cl, SiO2(aq), Fe, and Al relative to seawater. Measured pH (25 °C) ranged from 0.95 to 1.87 and aqueous ΣSO4 ranged from 35 to 135 mmol/kg. The chemical and isotopic composition points to formation via subsurface mixing of seawater with a Na-, K-, Mg-, and Ca-free, volatile-rich magmatic fluid exsolved from subsurface magma bodies during a process analogous to subaerial fumarole discharge. Estimates of the magmatic end-member composition indicate a fluid phase where H2O > SO2 > CO2 ≈ Cl > F. The hydrogen and oxygen isotopic composition of H2O and carbon isotopic composition of ΣCO2 in the vent fluids strongly suggest a contribution of slab-derived H2O and CO2 to melts generated in the mantle beneath the Eastern Manus volcanic zone. Abundant magmatically-derived SO2 undergoes disproportionation during cooling in upflow zones and contributes abundant acidity, SO42-, and S0 to the venting fluids. Interaction of these highly acidic fluids with highly altered mineral assemblages in the upflow zone are responsible for extensive aqueous mobilization of SiO2(aq), Fe, and Al. Temporal variability in the speciation and abundance of aqueous S species between 1995 and 2006 at the DESMOS vent field suggests an increase in the relative abundance of SO2 in the magmatic end-member that has mixed with seawater in the subsurface. Results of this study constrain processes responsible for the formation of hot-spring fluids in magmatically active back-arc environments and the resulting chemical exchange between the lithosphere and water column.
Analytische Methoden zur Feststellung der Herkunft eines Baustoffes sind bislang kaum entwickelt worden. In Deutschland gibt es eine Reihe von Kalkiagerstätten, die in unterschiedlichen geologischen Formationen Kalk oder Dolomit enthalten. Das unterschiedliche geologische Alter von Kalken sowie die ursprüngliche mineralische Zusammensetzung und die geologische Historie spiegeln sich im 87Sr/88Sr-lsotopenverhältnis weder. Mittels der Thermionen-Massenspektrometrie kann dieses Verhältnis ermittelt und somit zur Herkunftsbestimmung eines Kalkes herangezogen werden.
Trace-elements are more significant for provenancing archaeological metallic artifacts than the main components. For gold, the most promising elements are platinum group elements (PGE), Sn, Te, Sb, Hg and Pb. Several small fragments of natural Transylvanian gold placer and primary were studied by using micro-PIXE technique at the Legnaro National Laboratory AN2000 microbeam facility, Italy and at the AGLAE accelerator, C2RMF, Paris, France and by using micro synchrotron radiation X-ray fluorescence (micro-SR-XRF) at BESSY synchrotron, Berlin, Germany. The goal of the study was to identify the trace-elements, especially Sn, Sb and Te. A spectacular application to five Dacian gold bracelets authentication is presented (Sn and Sb traces).
"Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry" is the benchmark reference in chemistry and chemical and life science engineering, covering inorganic and organic chemicals, advanced materials, pharmaceuticals, polymers and plastics, metals and alloys, biotechnology and biotechnological products, food chemistry, process engineering and unit operations, analytical methods, environmental protection, and much more.
The present article is part of the topic collection "Environmental Protection and Industrial Safety". It covers plant and process safety, focusing on hazardous materials and process conditions.
Bei der Bewertung der Verlässlichkeit der im Labor gewonnenen Prüfergebnisse spielen Ringversuche eine entscheidende Rolle. Die Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) unterstützt deshalb den weiteren Ausbau des Ringversuchsprogramms des im Jahr 2007 gegründeten Kompetenzzentrums zur Qualitätssicherung für Prüfungen von Gefahrgütern und Gefahrstoffen auf physikalische Gefahren (Centre for quality assurance for testing of dangerous goods and hazardous substances, CEQAT-DGHS).
Bei allen bisher untersuchten Prüfmethoden besteht ein Verbesserungsbedarf. Die RV müssen daher zunächst auf die Methodenentwicklung, -verbesserung und -validierung und auf die Bestimmung der Messunsicherheit der jeweiligen Prüfmethode abzielen und nicht auf Leistungstests.
Efficient Near UV excited materials (350<λ<400 nm) responding with green line emission are sparse in comparison to higher energy UV excited emitters (λ<350 nm), while corresponding red line emitters are more abundant, albeit typically also restricted to excitation wavelengths below 400 nm. This situation is disadvantageous for several important actual and potential applications. Among these, excitation with high power UV-LEDs and laser diodes are of particular interest. Here we present results on green emitting YBO3:Ce, Tb, which can be excited with 370–380 nm radiation at quantum efficiencies of up to 60% and decay times in excess of 2 ms. Moreover, as powderous phosphors typically require stable matrices to be hosted in, we investigated low melting, lead- and fluoride-free glasses for their capability to accommodate the phosphor and yet retain its optical properties. In these, we even observed an increase of the quantum efficiencies of up to 70% at decay times approaching 3 ms. Finally, we characterized the thermal quenching behavior, which showed a clear advantage of the phosphors in glassy matrices.