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Ein Schatz, kein Abfall: oder die Geschichte der einzigartigen Ruße Chezacarb

Kann Abfall nützlich für die Natur sein? Ist es überhaupt möglich, ein Abfallmaterial umweltfreundlich zu nennen? Im Fall der Ruße Chezacarb ist dem tatsächlich so. Dieser Stoff besticht nicht nur durch seine exzellenten Eigenschaften der elektrischen Leitfähigkeit, sondern auch durch seine erhebliche Sorptionskapazität, dank der die Ruße ein ideales Mittel bei der Bekämpfung von Umwelthavarien und der Abgasreinigung in Wärmekraftwerken und Verbrennungsanlagen sind. Die Ruße sind heute bereits bekannt und werden sowohl wegen ihrer leitenden, als auch ihrer Sorptionseigenschaften gängig genutzt. Sie werden in achtzehn Länder geliefert und die Nachfrage nach ihnen steigt weiter an. Aber dem war nicht immer so. Begeben wir uns ins Jahr 1971 nach Litvínov, wo die Ruße erstmals entstanden. Zeigen wir ihre bescheidenen Anfänge auf und lernen wir die Menschen kennen, die bei der Entstehung von Chezacarb dabei waren.

Treasure, not Trash: The Story of Chezacarb

František Nečesaný machte sich erstmals 1952 mit den damaligen Stalin-Werken vertraut, als er noch als Student in den Ferien als Verkokungsofenführer arbeitete. Nach Abschluss des Studiums kehrte er 1956 in das Werk zurück, wo er als Techniker begann und 1967 auf die Stelle eines Forschungsmitarbeiter wechselte. Der damalige Direktor des Forschungsinstituts, Dozent Kubíček, hatte hier ein sehr gut funktionierendes Umfeld geschaffen. Die Zusammenarbeit und die Kommunikation funktionierten einwandfrei. Dank dessen kamen auch Problemlösungen und Projektumsetzungen präzise und schnell voran.

Die Projektverfahren liefen wirklich effektiv ab. Forschungsmitarbeiter, wie Herr Nečesaný, konnten ihre Vorstellung von einer chemischen Apparatur mit einem Bleistift aufs Papier „kritzeln“, an die Werkstatt übergeben und bald darauf war sie fertig.

Leider muss, wie es häufig läuft, alles Gute einmal enden. Das Jahr 1970 brachte viele Rückschläge, und zwar nicht nur für das Forschungszentrum. Zu jener Zeit kam es im Werk in vielerlei Hinsicht zu schnellen Veränderungen. Die Projektbudgets wurden beschränkt, einige Mitarbeiter wurden von ihren Funktionen entfernt, andere auf niedrigere Funktionen versetzt, die Gehälter einer Reihe erstklassiger Forscher wurden gesenkt, die Leitung des Forschungsinstituts ausgetauscht und viele Projekte storniert. Auf einmal gab es keine Aufgaben, die auf die Nutzung im Produktionsbereich abzielten.

František Nečesaný erinnert sich, wie zu jener Zeit ein Kollege, Herr Ingenieur Zeman, mit der unbestätigten Nachricht zu ihm kam, dass die Bereiche Realisierung und Projektion aufgelöst werden. Dies hätte die Entlassung einer Reihe hochqualifizierter Forschungsmitarbeiter bedeutet. Seine Befürchtungen waren damals wohl nicht völlig haltlos, es war eine Zeit voller Veränderungen, Zweifel und Unsicherheit.

Zu jener Zeit hatte das Werk ein grundlegendes Problem und diese zwei beschlossen, es zu lösen.

Das Problem betraf das Rußwasser, das während des Prozesses der Masutvergasung entstand. Das Rußwasser enthielt neben Rußen auch verunreinigende Stoffe vom Typ Schwefelwasserstoffe, Cyanwasserstoff und weitere. Niemand wusste, was man damit machen sollte. Zwar gab es bereits einen Entsorgungsprozess, aber dieser musste erneuert und vervollkommnet werden. Die Reinigung des Wassers erfolgte mit Calciumhypochlorid und die Ruße wurden durch Mischen mit Masut und durch Verbrennung entsorgt. Dies war ein schmutziger, uneffektiver und in gewissen Fällen auch gefährlicher Prozess. Beide Ingenieure ahnten, dass es einen anderen Weg geben musste als die umweltschädliche Verbrennung, und sie beschlossen, diesen zu finden. Bereits damals sahen sie eine Chance und ein Potenzial, wo andere nur überflüssige Sorgen sahen.

Obgleich keine bestehende Forschungsaufgabe diese Problematik betraf, entnahmen diese zwei Proben und begannen, Bereiche für eine Verwertung zu suchen. Sie wendeten ihre bisherigen Kenntnisse an und studierten die Fachliteratur. Die gewonnenen Informationen deuteten an, dass die Ruße ein wahrer Schatz sein können.

Die erste angenehme Überraschung war die Feststellung, dass der Stoff eine extrem große aktive Oberfläche hat. Eine nähere Untersuchung zeigte ihre überdurchschnittlichen Sorptionseigenschaften wie auch die Tatsache, dass durch Beimischen von Rußwasser in kontaminiertes Wasser die Schadstoffkonzentration bis unter 0,1 Milligramm pro Liter, eine völlig unschädliche Konzentration sank.

Mit diesen bemerkenswerten Ergebnissen marschierten die Ingenieure gleich zum damaligen Direktor von Chemoprojekt Litvínov. František Nečesaný spricht von Direktor Kořínek als von einem originellen Mann mit einer gesunden Portion Scharfsinn und Mut. Als sie ihm die Ergebnisse der Tests und die Erkenntnisse aus der Literatur präsentierten, würdigte er sogleich ihre Bemühungen und brachte Ideen vor, wie man sich das Material zu Nutze machen könnte.

Im Kraftstofflager in Šlapanov gab es Probleme aufgrund von Mineralölprodukten im Bach Šlapanka. In Zusammenarbeit mit Chemoprojekt Litvínov wurde am Bach die erste Kläranlage gebaut, die die Eigenschaft von Rußwasser, verunreinigende Stoffe zu binden, nutzte. Das Ergebnis war ein dramatischer Rückgang des Gehalts kontaminierender Stoffe im Šlapanka-Bach. Die Ruße mit den absorbierten Verunreinigungen wurden dann im örtlichen Kesselhaus verbrannt. Der Betrieb der Kläranlage wurde überwacht und die Wirksamkeit der Reinigung durch die Umweltbehörden bestätigt. Chemoprojekt Litvínov veröffentlichte bald einen Bericht über die neue Methode der Reinigung von kontaminiertem Wasser mit einer „abfallfreien“ Technologie. Die Technologie war sehr gut und effektiv, aber Rußwasserbehälter mit 1 % Aktivkomponente durch das ganze Land zu transportieren, war nicht realistisch. Die Ruße mussten aus dem Wasser isoliert und zu einer festen Form verarbeitet werden.

Zu jener Zeit plante Chemoprojekt Litvínov auch die Entfernung und Entsorgung verstopfter Erdölrohrleitungen. Es wurde entschieden, zunächst die neue Reinigungstechnologie durch einen Rußwasserstrom zu erproben. Die Ergebnisse überraschten. Die Rohrleitung war so hervorragend gereinigt, dass sie vor Ort belassen wurde und sogar zur Gasifizierung genutzt werden konnte. 

Auf der Grundlage dieser positiven Ergebnisse wurde die Hauptaufgabe – die Klärung der Isolation der Ruße aus dem Wasser festgelegt. Dafür wurden die entsprechenden finanziellen wie personellen Bedingungen geschaffen.

Zu jener Zeit wurde Ing. Zeman in eine andere Abteilung versetzt und die Lösung der Aufgabe von der chemotechnischen Seite übernahm Ingenieur Karel Svoboda. František und Karel machten sich an die Arbeit und erarbeiteten binnen kurzer Zeit drei Technologien zur Isolation von Rußen aus Wasser. Das Ergebnis war ein pulverförmiges Produkt in Form von 1 mm großen Pellets und in Form kleiner Zylinder. Endlich war es möglich, den Stoff effektiv zu transportieren, und deshalb zögerten sie nicht, bereiteten zwanzig 10-Liter-Transportbehälter ihres Produkts vor und machten sich mit ihnen auf in die Welt.

Anfangs fuhren sie Gummihersteller ab, da sie sich sagten, dass ihr Produkt für diese Industrie ideal sei. Zu jener Zeit stellte lediglich eine ausländische Firma ein ähnliches Produkt her. Auf seine Einfuhr war ein Embargo verhängt und es war extrem teuer. Deshalb wollten viele nicht glauben, dass diese zwei einen solchen Schatz entwickelt hatten. Auch trotz aller Zweifel, denen sie begegneten, verfolgten unsere zwei entschlossenen Ingenieure weiter ihr Ziel.

Sie legten Produktspezifikationen vor, stellten vorbereitete Muster bereit und überzeugten Ungläubige von der Qualität ihres Produkts. Sie stellten fest, dass das Produkt für die Anwendung in der Gummiindustrie am besten in Form von Pellets funktioniert. Die Pulverform hatte ein zu geringes Schüttgewicht, Extruder waren wiederum zu hart. In Pelletform war das Produkt aber optimal und ließ sich zudem gut verpacken. Sie beschlossen also, mit dieser Form weiterzuarbeiten und man begann mit der Errichtung eines Versuchsbetriebs für die kommerzielle Nutzung.

Wie es häufig bei Pilotprojekten ist, waren noch einige Aspekte zu klären. Bis dato hatte man keinerlei Erfahrungen mit der Verarbeitung dieses Stoffes, was bedeutete, dass im Verlauf der Herstellung und des ersten Vertriebs noch viele Hindernisse zu überwinden waren. Trotz der Unsicherheiten, Misserfolge und Fehlschläge blieben Karel Svoboda und František Nečesaný standhaft und zielstrebig und brachten das fertige Produkt mit der Zeit erfolgreich auf die Welt.

Heute ist die Produktionsanlage von Chezacarb in Unipetrol RPA die weltweit einzige Technologie ihrer Art, wo seit der ersten Hälfte der achtziger Jahre Rußwasser für die Herstellung eines der Umwelt zuträglichen Produkts, von Rußpellets genutzt wird.  Der Handelsname Chezacarb ist eine Synthese der älteren Bezeichnung von Chemopetrol - Cheza (Chemické závody = Chemiewerke) und carb - Kohle, Ruße. Von Beginn an wurden die Ruße vor allem wegen ihrer elektrischen Leitfähigkeit und mit der Zeit auch wegen ihrer ausgezeichneten Sorptionsfähigkeit genutzt, die Fachleuten zufolge besser als bei klassischer Aktivkohle ist. Deshalb sind diese Ruße ideal für die Bekämpfung von Umwelthavarien auf Gewässern, wo sie Mineralölprodukte zuverlässig an sich binden. 

Und so entstand aus ursprünglichem Abfall und Ballast ein echtes Juwel für den Naturschutz. In achtzehn Länder auf vier Kontinenten geliefert, wird Chezacarb weltweit nicht nur wegen seiner Sorptionseigenschaften bei der Bekämpfung von Umwelthavarien, sondern auch wegen seiner außerordentlichen elektrischen Leitfähigkeit genutzt.  

František Nečesaný ist heute bereits in Rente, nichtsdestotrotz hat er auch weiterhin einen Bezug zu diesem faszinierenden Stoff. Als ehrenamtlicher Berater beteiligt er sich heute an der Verbesserung der Produktparameter von Chezacarb.