Eine neue Übersichtsarbeit in der Fachzeitschrift Biochar X fasst aktuelle Entwicklungen bei der Funktionalisierung von Biokohle mit Eisen zusammen. Das kohlenstoffreiche Material, gewonnen durch Pyrolyse von Biomasseabfällen, wird durch Eisenanreicherung deutlich leistungsfähiger bei der Bindung von Schadstoffen, der Katalyse von Abbaureaktionen und der Stabilisierung von Nährstoffen in Böden und Gewässern.
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Yue Zhang Hao Chen und Shahidul Islam
Eisenpartikel erzeugen in der Biokohlestruktur neue reaktive Stellen, erhöhen die Oberflächenladung und verbessern die Porosität. Dadurch steigt die Effizienz bei der Entfernung von Phosphat, Arsen, Chrom, Pestiziden und Farbstoffen. In der Abwasserbehandlung fördert das Material fortgeschrittene Oxidationsprozesse zum Abbau persistenter organischer Verbindungen.
Die Modifizierung erfolgt durch Co-Pyrolyse von Biomasse mit Eisensalzen, nachträgliche Imprägnierung oder umweltfreundliche Synthesemethoden. Diese Verfahren ermöglichen eine präzise Steuerung von Größe, Verteilung und Oxidationszustand der Eisenpartikel.
Hintergrund: Eisenmodifizierte Biokohle wird aus Abfallstoffen hergestellt und unterstützt eine zirkuläre Bioökonomie. Sie dient als langsam freisetzender Nährstoffträger, verbessert die Bodenstruktur und erhöht die Kohlenstoffspeicherung. Weitere Anwendungen in Energiespeichern und Redox-sensitiven Umweltsensoren werden erforscht.
Trotz der Fortschritte fordern die Autoren Langzeitstudien zu Alterung, Stabilität der Eisenspezies und Feldversuche in verschiedenen Systemen. Standardisierte Testmethoden und spektroskopische Analysen seien notwendig, um Laborergebnisse in die Praxis zu überführen.
Die Studie positioniert eisenfunktionalisierte Biokohle als kostengünstiges, multifunktionales Werkzeug für saubereres Wasser, gesündere Böden und resiliente Agrarsysteme.
DOI: 10.48130/bchax-0025-0010.
