Florian Kreyssig - Sollte die Chemie die Welt ernähren?

SOLLTE DIE CHEMIE DIE WELT ERNÄHREN?
orian KreyssiFl g
29.08.2013

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
Adenosintriphosphat
Adenosindiphosphat
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 PHOSPHATDÜNGERS
AM 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

WACHSTUMSHORMONE
IN 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.“

FAZIT
Momentane Notwendigkeit
Ende des Phosphorabbaus in 100 Jahren
Defizit könnte teilweise durch Wachstumshormone
ausgeglichen werden
ABER: 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 Land
96% weniger Wasser
96% weniger Treibhausgase
45% 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.

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Notes de l'éditeur