Dr. Ricardo Cunha mit dem „KNVC Piet Bennema Crystal Growth Award“ ausgezeichnet
Dr. Ricardo Cunha, wissenschaftlicher Mitarbeiter am IUTA, wurde am 25. Mai 2022 mit dem „KNVC Piet Bennema Crystal Growth Award“ für seine Dissertation über das Thema „Anaerobe Calciumphosphat-Biogranulation“ ausgezeichnet. Der von der „Koninklijke Nederlandse Chemische Vereniging“ (KNCV; Gesellschaft der Chemiker der Niederlande) auf Empfehlung der „Nederlandse Vereniging voor Kristalgroei“ (NVKG; Gesellschaft für Kristallographie) unterstützte Forschungspreis wird alle drei Jahre zum Gedenken an Prof. Piet Bennema (1932 – 2016) verliehen.
Während seiner Promotion arbeitete Dr. Cunha bei Wetsus, dem europäischen Exzellenzzentrum für nachhaltige Wassertechnologie in Leeuwarden (Niederlande). Im Rahmen der Forschungsarbeiten entstanden sechs begutachtete Veröffentlichungen und ein Patent. In seiner Doktorarbeit konnte Dr. Ricardo Cunha erfolgreich zeigen, wie man Kalziumphosphat bei der anaeroben Behandlung von konzentriertem Toilettenwasser zurückgewinnen kann.
Dr. Rob Geertman (links), stellvertretender Direktor bei „The Janssen Pharmaceutical Companies of Johnson & Johnson“, übergibt die Urkunde des „KNVC Piet Bennema Crystal Growth Award“ an Dr. Ricardo Cunha (rechts)
Ein biologisch induzierter Granulationsprozess ermöglicht die Bildung, Konzentration und das Wachstum von Kalziumphosphat als Granulat. Das Wachstum des Kalziumphosphats in den Granulaten wird durch einen inneren Anstieg des pH-Wertes infolge der lokalen hydrogenotrophen Methanogenese stimuliert. Weiterhin zeigte Dr. Cunha, dass der Granulationsprozess durch die Zufuhr von zusätzlichem Kalzium und durch einen neuartigen anaeroben Schlammbettreaktor mit Gasaufzug verbessert werden kann. Das Kalziumphosphatgranulat kann leicht aus dem anaeroben Schlammbett durch Größentrennung gewonnen werden. Das dabei erhaltene Kalziumphosphatgranulat enthält 10 Gew.-% Phosphor. Natürliches Phosphatgestein ist die wichtigste Phosphorquelle für die Landwirtschaft. Es ist jedoch nur begrenzt vorhanden und wird überwiegend in Marokko und China abgebaut. Außerdem stammt der größte Teil des von der EU importierten Phosphatdüngers aus Russland.
Angesichts des Rückgangs der Qualität und der Reserven von Phosphatgestein sowie der geopolitischen Risiken sind nachhaltige Alternativen für Phosphor von großer Bedeutung. Aus menschlichen Ausscheidungen hergestelltes Kalziumphosphatgranulat könnte 12 % des Phosphat-Gesteinseinsatzes ersetzen. Allerdings gehen gegenwärtig 68 % des gesamten Phosphoreinsatzes in der Landwirtschaft an die Umwelt verloren. Mehr als 40 % des Phosphors, der verloren geht, stammen aus der Gülle von Tieren.
Tierische Gülle ist die größte Quelle für sekundären Phosphor. Daher konzentriert sich die aktuelle Forschung bei Wetsus, an der Dr. Cunha als Betreuer beteiligt ist, auf die Einführung der anaeroben Calciumphosphat-Biogranulierung in Schweine- und Milchviehdung. Kürzlich hat das Forschungsteam gezeigt, dass 79 % des Phosphors in Schweinegülle durch dieses Verfahren zurückgewonnen werden können.
Dr. Cunha arbeitet am Institut für Energie- und Umwelttechnik e. V. in Duisburg mit den Schwerpunkten „Umwelttechnologie zur Beseitigung von Mikroverunreinigungen in Abwässern“ und „Entwicklung von Softwarelösungen für das Non-Target-Screening unbekannter Chemikalien im aquatischen Ökosystem“.