Florian Kreyssig - Sollte die Chemie die Welt ernähren?

SOLLTE DIE CHEMIE DIE WELT ERNÄHREN?

orian KreyssiFl g

29.08.2013

GLIEDERUNG

1.Einführung

2.Düngemittel

3.Wachstumshormone

4.Fazit

5.Ausblick

6.Reflexion

7.Quellen

EINFÜHRUNG

9 Milliarden Menschen bis 2030

Begrenzte Anbaufläche

Warum nicht Bio?

Konflikt zwischen Bestand und Bedarf?

Norman Borlaug

DÜNGEMITTEL

WARUM SIND SIE WICHTIG?

Boden wird ausgelaugt

Nährstoffe müssen ersetzt werden

170 Mio. Tonnen im Jahre 2010

WIRKUNG DER ELEMENTE

Phosphoproteine

AdenosintriphosphatAdenosindiphosphat

Adenosinmonophosphat

Bestandteil von Lipiden und der DNA

Einfluss auf den Kohlenhydrathaushalt, die Photosynthese und den Wasserhaushalt von Pflanzen.

Limitierender Faktor des Wachstums

Bildung von C3-Zuckern

Stärke, Zellulose, Lignin und Proteine

Aktivator von Enzymen in der Proteinbiosynthese

Beitrag zum elektrostatischen Gleichgewicht

Osmotische Wirkung

gilt als "Motor des Pflanzenwachstums"

Produktion von Aminosäuren

Hauptbestandteil von Chlorophyll

GEWINNUNG DES PHOSPHATDÜNGERSAM BEISPIEL DER PCS-MINE IN AURORA, NORTH CAROLINA

Friedhof für Wale, Haie etc.

Phosphat gespeichert in den Knochen

P-haltiges Mineral wird gefördert

Reaktion mit H2SO4 zu H3PO4

Vermengung mit Ammoniak zu Diammonphosphat

18-46-0

GEWINNUNG DES KALIUMDÜNGERS

Ebenfalls sehr alte Ablagerungen Verdunstetes Meerwasser

Über 1000 Meter Tief

2.6% der Erdkruste besteht aus Kalium

GEWINNUNG DES STICKSTOFFDÜNGERS

Der am häufigsten verwendete Dünger

Wird aus der Luft gezogen

Erdgas + Wasserdampf + Luft Ammoniak

Reaktion Ammoniak mit Salpetersäure zu Ammoniumnitrat

VORTEILE ANORGANISCHER DÜNGER

In sehr großen Mengen herstellbar

Keine Verknappung des Düngers

Höhere Bioverfügbarkeit

‚Turbo-Landwirtschaft‘

NACHTEILE ANORGANISCHER DÜNGUNG

Nicht selber herstellbar

Leicht auswaschbar Grundwassergefährdung

Häufige Überdüngung

Schnelles Wachstum kann Aromafreiheit hervorufen

Ausbeutung der Böden – nur noch Haltesubstrat

LIMITIERUNG DER NÄHRSTOFFE

Trifft nicht auf Stickstoff zu

„Peak-Phosphorus“ in weniger als 20 Jahren

Phosphor ist sehr schlecht extrahierbar

Exponentielle Steigerung der Düngemittelpreise

Steigerung der Lebensmittelpreise

WACHSTUMSHORMONEIN DER NAHRUNGSPRODUKTION

Somatotropine regulieren Knochen- und Muskelwachstum

Supplementierung Magerere und muskulösere Tiere

25% mehr Protein (Schwein)

10%-15% mehr Milch

NACHTEILE DES HORMONS BST

25% höhere Chance für Mastitis Antibiotikum

50% höhere Chance für klinische Lahmheit

Hormonell bedingte Akne

Erhöhtes Krebsrisiko

George Eisman RD

„Wenn man Wachstumshormone in seinen Körper lässt, während man versucht, Krebs zu bekämpfen oder den Wachstum eines Krebstumors zu verhindern, so ist dies wie der Versuch, ein Feuer mit Benzin zu löschen.“

Momentane Notwendigkeit

Ende des Phosphorabbaus in 100 Jahren

Defizit könnte teilweise durch Wachstumshormoneausgeglichen werdenABER: zu hohe Risiken/Nebenwirkungen

nicht zukunftsfähig

Zukunftsträchtige Lösung notwendig

AUSBLICK

Düngemittel aus menschlichen Extrementen

Fleisch aus 3-D Druckern

,MENSCHLICHER DÜNGER‘

Sehr hochwertiger, robuster Dünger

Sehr organisiertes Kanalisationssystem

Riecht nicht und sieht nicht aus wie der Rohstoff

5% Stickstoff, 5% Phosphor, 0% Kalium

7kg Futtermittel

1kg Rindfleisch

15000l Wasser

56,04m² Land

36kg CO2 Äquivalenz

x 90/Person/Jahr

da der Durschnittsdeutsche 90kg Fleisch pro Jahr ist

UMWELTEFFEKTE DER FLEISCHINDUSTRIE

33% der nicht mit Eis-bedeckten Fläche wird genutzt

8% der Wasservorräte werden verbraucht

18% aller Treibhaus-gase

Was wäre wenn wir dies… und dies…

…produzieren könnten ohne soviel Land, Wasser, Energie und Chemikalien sowie ohne einem Tier weh zu tun.

„In 50 Jahren werden wir von dem Aberwitz abgekommen sein, ganze Hühner heranwachsen zu lassen, um dann ihre Flügel oder Brust zu essen, wir werden die Teile selbst in einem passendem Medium heranwachsen lassen.“(Winston Churchill - 1932)

BIO-PRINTING

EINFACHER ALS GEDACHT

Medizin (Wissensstand) Anforderungen für Nahrung

Med. /Pharma Qualität

Lebendig / Funktional

Autogenetisch

Textil- / Nahrungsqualität

Ohne Leben

Immunsystemkompatibilität spielt keine Rolle

ERSTER TEST

UMWELTFREUNDLICHKEIT

99% weniger Land96% weniger Wasser

96% weniger Treibhausgase45% weniger Energie

keine anorganischen Dünger

Wichtige, zukunftsträchtige Innovation

REFLEXION

Hilfreiche Erfahrung

Aktuelles Thema

Zukunftsrelevant

Vielseitiges Thema

Großer Themenbereich

Gegensätzliche Quellen

QUELLEN

Borlaug, Norman: Der Agrarexperte "Ohne Kunstdünger würde das Essen knapp". In: Cicero, 2008. Damm, Sebastian: Einfluss der Kaliumdüngung auf Bodeneigenschaften, Wurzelwachstum und Ertrag, 2010. Fite, Robert C.: Origin and Occurrence of Commercial Potash Deposits. In: Academy of Science, 1951. Eisman, George: Growth Hormones in animal products equals cancer, 2011 In: Youtube. Food and agriculture organization of the United Nations: Current world fertilizer trends and outlook to 2015, 2011. Forgacs, Andras: Solve for X, 2013. Forgacs, Gabor: Presentation bei TEDMED. In: Youtube Jassim, Firas K.: Impacts of veterinary growth promoters on human health, 2008. Kupferschmidt, Kai: Der 250000-Euro-Burger. In: Bild der Wissenshaft online, 2012. Mining-technology.com: Aurora Phosphate Mine, NC, USA, 2010. Modern Meadow: Opportunity, 2012. Modern Meadow: Solution Neset, Tina-Simone S. / Cordell, Dana: Global phosphorus scarcity: identifying synergies for a sustainable future. In: Journal of the Science of Food and Agriculture Oceangro: Frequently Asked Questions, 2009 Odenwald, Michael: Bedeutet die Verknappung von Phosphor das Ende der Menschheit? In: Odenwalds Universum, 2008.

Florian Kreyssig - Sollte die Chemie die Welt ernähren?

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