Patent des Monats Juni
Nachhaltige Bodenentgiftung durch grüne Metallfresser
Am 21. Juni vergibt das Europäische Patentamt wieder den renommierten Europäischen Erfinderpreis an herausragende Innovationen in den Kategorien Industrie, Forschung, Nicht-EPA-Staaten, KMU und Lebenswerk. Unter den Finalist*innen ist die Forscherin Claude Grison. Sie hat ein Verfahren entwickelt, bei dem Schwermetalle aus kontaminierten Böden von Pflanzen extrahiert und anschließend so aufbereitet werden, dass sie als „Ökokatalysatoren“ zur Herstellung neuer Moleküle eingesetzt werden können. Das Verfahren wird in der Patentschrift EP2504096B1 mit dem Titel „Verwendung von metallspeichernden Pflanzen zur Vorbereitung von Katalysatoren für chemische Reaktionen“ beschrieben. Diese nachhaltige Innovation im Bereich der grünen Chemie ist unser Patent des Monats Juni!
Die zugrundeliegende Technologie fällt in den Bereich der Phytoremediation, genauer gesagt der Phytoextraktion. Darunter versteht man die Sanierung vergifteter, mit Schwermetallen belasteter Böden wie z.B. Bergbauhalden oder alte Industriebrachen durch Pflanzen. Bestimmte Pflanzenfamilien, sogenannte Hyperakkumulatoren, können Schadstoffe wie Zink und Nickel in beträchtlicher Konzentration anreichern und so aus den Böden entfernen. In den sanierten Böden können anschließend wieder einheimische Arten angepflanzt werden, um die Biodiversität zu erhöhen. Die Chemikerin Grison und ihr Team haben die Methode in dem gekürten Verfahren konsequent zu Ende gedacht. Die vorher als Sondermüll deklarierten Hyperakkumulatoren, die im Anschluss an die Dekontaminierung kostenpflichtig entsorgt werden mussten, stehen nun als Rohstoffe für die chemische Industrie zur Verfügung und sind damit sogar kommerziell nutzbar!
Und so funktioniert’s:
Die als gute „Metallfresser“ identifizierten Pflanzen werden auf den kontaminierten Böden ausgebracht. Nach der Ernte werden die Pflanzenteile erhitzt, um alle organischen Anteile zu entfernen. In der verbleibenden Asche liegen die giftigen Stoffe als Metallsalze vor. In den folgenden Schritten, die in der Patentschrift ausführlich beschrieben sind, werden sie zu Katalysatoren für chemische Reaktionen aufbereitet. Die so hergestellten „Ökokatalysatoren“ konnten bereits für die Synthese von 5000 verschiedenen Molekülen erfolgreich eingesetzt werden.
Für die innovative Technologie gibt es diverse Einsatzbereiche, z.B. als Ersatz für Primärmetalle, u.a. für Palladium und Mangan bei der Herstellung von Arzneimitteln oder Kosmetik. Auch die Rückgewinnung von teuren, seltenen Metallen ("seltene Erden") ist interessant und lukrativ.
Mit vierundzwanzig eingetragenen Patentfamilien in der Datenbank Espacenet ist Dr. Claude Grison eine Ikone der Ökokatalyse. Die 1960 in Frankreich geborene und mehrfach ausgezeichnete Wissenschaftlerin ist Forschungsdirektorin am CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique) und Professorin an der Universität Montpellier. Dort gründete sie das Labor für „bioinspirierte Chemie und ökologische Innovationen“. Um ihre Forschung zu vermarkten, hat die Wissenschaftlerin bereits vier Start-ups gegründet und kooperiert mit Chemie-, Pharma- und Kosmetikunternehmen wie Belgarena, Colas, Klorane und Chimex.
Das Patent- und Normenzentrum drückt allen Finalist*innen die Daumen und wünscht viel Erfolg!
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Quellen:
Finalisten Europäischer Erfinderpreis