Biosolide. Der Begriff klingt unappetitlich, und das ist es auch. Dabei handelt es sich um den Restschlamm der kommunalen Abwasserbehandlung. Jedes Jahr werden Millionen Tonnen dieses nährstoffreichen Drecks auf US-Ackerland verteilt. Jahrzehntelang wurde es als natürliche Düngemittelalternative verkauft. Ein Wunderwerk des Recyclings, gewiss. Bis wir den Haken erkannten.
Der Schlamm ist mit PFAS belastet.
Dies sind die sogenannten „Ewig-Chemikalien“. Sie gehen nicht kaputt. Die Kohlenstoff-Fluor-Bindung in diesen Molekülen ist stark. Es widersteht Hitze, Wasser und chemischen Reaktionen. Beim Auftragen auf den Boden verschwindet PFAS nicht. Es sitzt da. Jahr für Jahr aufbauen. Und dann? Es gelangt in Gewässer. Oder noch schlimmer: Es wird von den Pflanzen aufgenommen. Aufstieg in der Nahrungskette.
Das ist nicht nur eine ökologische Kuriosität. Es ist eine Gesundheitskrise, die darauf wartet, passiert zu werden.
Die versteckten Kosten kontaminierter Böden
Kleinbauern. Biobauern. Sie wurden am härtesten getroffen. Sie verwendeten PFAS-haltige Düngemittel, lange bevor irgendjemand das volle Ausmaß des Problems verstand. Jetzt bleiben sie bei der Aufräumungsrechnung hängen. Und die Rechnung ist astronomisch.
Derzeitige Sanierungstechniken kosten zwischen 800,00 und 1,6 Millionen US-Dollar pro Hektar. Wenn wir einmal nachrechnen, kommen wir auf landesweite Aufräumkosten von etwa 8 Billionen US-Dollar. Wer zahlt das? Niemand. Es ist unmöglich. Deshalb bewirtschaften wir weiterhin die verdorbene Erde und hoffen auf das Beste.
Aus diesem Grund haben Forscher der Yale University unter der Leitung des Umweltwissenschaftlers Jake Thompson einen anderen Weg vorgeschlagen. Ihre in den Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlichte Methode senkt den Preis auf etwa 29.000 US-Dollar.
Moment, 29.000 Dollar?
Ja. Ein Bruchteil der Kosten. Und es verbessert tatsächlich den Boden, anstatt ihn zu entblößen.
Warum PFAS so schwer zu eliminieren sind
Um die Lösung zu verstehen, muss man sich den Fehler ansehen. Die EPA-Umfrage aus dem Jahr 2001 schätzte, dass die USA jährlich zwischen 2.740 und 3.450 Tonnen PFAS in Biofeststoffen produzieren. Die Hälfte davon landet im Agrarboden.
PFAS sind persistent. Sie sammeln sich an. Studien am Menschen haben die Belastung mit Herz-Kreislauf-Problemen, Multipler Sklerose, Fruchtbarkeitsproblemen und verschiedenen Krebsarten in Verbindung gebracht. Labor- und Tierstudien belegen dies und zeigen eine Schädigung der Fortpflanzungsfähigkeit. Die Links werden natürlich noch untersucht. Aber der Trend ist klar: PFAS im Dreck dort, wo wir Lebensmittel anbauen, ist eine schlechte Nachricht.
„Obwohl sich diese Studie auf die USA konzentriert, stellen PFAS weltweit eine Herausforderung dar“, bemerkt Thompson.
Die alte Art aufzuräumen? Grabe es aus. Verbrenne es. Den kontaminierten Mutterboden ausheben und verbrennen. Wirksam? Vielleicht. Nachhaltig? Absolut nicht. Sie verlieren den Mutterboden. Sie geben riesige Mengen Kohlendioxid in die Atmosphäre ab. Es handelt sich um eine kurzfristige Lösung mit langfristigem Schaden.
Die Stein- und Pflanzenlösung
Die neue Methode beginnt mit zerkleinertem alkalischem Gestein. Basalt. Kalkstein könnte auch funktionieren. Sie verteilen dieses Gestein über die verseuchten Felder. Dieser als „verstärkte Verwitterung“ bezeichnete Prozess erhöht den pH-Wert des Bodens auf etwa 7.
Warum ist der pH-Wert wichtig? Weil es die Mobilität und Bioverfügbarkeit bestimmter PFAS wie PFOS und PFOA erhöht.
Sobald die Chemikalien im Boden aktiver sind, führt man Hyperakkumulatoren ein. Pflanzen wie Hanf oder mehrjährige Gräser. Diese Arten sind dafür bekannt, dass sie PFAS schnell aufsaugen. Sie nehmen das Gift aus dem Dreck.
Dann kommt der clevere Teil. Sie ernten diese Pflanzen. Sie unterziehen sie einer Pyrolyse. Das ist eine Wärmebehandlung ohne Sauerstoff. Das Ergebnis? Pflanzenkohle.
Diese Pflanzenkohle kann erneut auf dem Feld ausgebracht werden. Es wirkt wie ein Schwamm. Es immobilisiert alle zurückgebliebenen PFAS-Reste und verhindert so, dass sie in Futterpflanzen für Nutztiere oder Menschen gelangen.
Aber es gibt Fragen. Was passiert mit PFAS bei der Pyrolyse? Aktuelle Studien legen nahe, dass die Temperaturen mindestens 800 °C (1.472 °F) erreichen müssen, um die Chemikalien ausreichend abzubauen. Wenn Sie die Hitze nicht richtig hinbekommen, verlagern Sie das Problem nur.
Die Kohlenstoffbilanz
Hier gibt es eine wirtschaftliche Gleichung, die über den Dollar hinausgeht. Es geht um Kohlenstoff.
Pyrolyse erfordert hohe Hitze. Der Transport erfordert Treibstoff. Beide emittieren Treibhausgase. Aber der verstärkte Verwitterungsprozess – der Gesteinsabbau – entzieht der Atmosphäre Kohlenstoff. Thompson und sein Team ermittelten die Zahlen. Die beiden Prozesse gleichen sich aus.
Wenn die USA diesen Prozess in großem Maßstab übernehmen würden, könnten sie Schätzungen zufolge jedes Jahr 10,5 Tonnen CO2 einsparen.
Es stellt sich heraus, dass die Bodensanierung dazu beitragen kann, den Planeten abzukühlen.
Ein Weg nach vorne für Landwirte
Die Wissenschaft entwickelt sich immer noch weiter. Das Schicksal von PFAS während der verschiedenen Phasen dieser Behandlung ist nicht vollständig geklärt. Aber das Potenzial ist unbestreitbar.
„Dies ist ein echter Weg, den Landwirten tatsächlich eine gewisse Entscheidungsfreiheit über ihr Land zu geben“, sagt Thompson. „Und den Boden in einem besseren Zustand hinterlassen als zuvor.“
Jahrelang wurde den Landwirten gesagt, sie sollten weiterhin Biofeststoffe ausbringen. Jetzt wird ihnen eine Möglichkeit an die Hand gegeben, den Schaden wiedergutzumachen, ohne bankrott zu gehen. Es ist nicht perfekt. Es bestehen noch Unklarheiten hinsichtlich der Temperaturschwellen und der langfristigen Bodendynamik. Aber es ist billiger. Es ist weniger destruktiv. Und es könnte die einzige Möglichkeit sein, mit den ewigen Chemikalien umzugehen, die wir bereits zurückgelassen haben.
Die Bodengesundheit verbessert sich. Kosten sinken. Die Chemikalien werden eingefangen und nicht nur bewegt. Reicht das? Vielleicht. Im Moment ist es besser, als sie sitzen zu lassen.
