WO2003013698A2

WO2003013698A2 - Mit vitalelementen und/oder schutzstoffen angereicherte troposphärische raumelemente

Info

Publication number: WO2003013698A2
Application number: PCT/DE2002/002766
Authority: WO
Inventors: Franz-Dietrich Oeste
Original assignee: Ries, Ernst
Priority date: 2001-07-31
Filing date: 2002-07-29
Publication date: 2003-02-20
Also published as: CN1617757A; CN100579630C; US20050106061A1; US7501103B2; EP1412054B1; DE10297668D2; WO2003013698A3; EP1412054A2

Abstract

Die mit Vitalelementen und/oder Schutzstoffen angereicherten troposphärischen Raumelemente und Verfahren zu ihrer Herstellung und Anwendung werden beschrieben. Mit Vitalelementen werden hier die die Entwicklung der lebendigen Bestandteile der irdischen Biosphäre fördernden Stoffe bezeichnet und mit Schutzstoffen werden hier diejenigen Stoffe bezeichnet, die direkt oder indirekt dazu führen, dass schädliche Einwirkungen auf die irdische Biosphäre, insbesondere den Menschen, verhindert werden. Die erfindungsgemässen troposphärischen Raumelemente sind mit Vitalelementen und/oder Schutzstoffen angereichert. troposphärische Raumelemente in der Form von schadstoffilaltigen Wolken, die bei der Havarie von Anlagen entweichen Können, werden mit Schutzstoffen angereichert, die die Aufnahme radioaktiver Elemente in den Organismus verhindern, die Ausdehnung der von den Wolken belasteten Bereiche minimieren und die zusätzlich Warn- und Markierfunktionen innehaben. Die angereicherten troposphärischen Raumelemente Können zahlreiche vorteilhafte Auswirkungen haben, von denen die wichtigsten sind: Klimaabkühlung und Klimastabilisierung Steigerung der Nahrungsmittelproduktion Erzeugung von Methanhydrat und Kerogen als nachwachsende Energieträger Verminderung der Luftschadstoffe Zunahme der Niederschläge Verminderung der Schaden und Opferzahlen insbesondere durch Kernreaktorunglücke.

Description

Mit Vitalelementen und/oder Schutzstoffen angereicherte troposphärische

Raumelemente

Beschreibung

Die mit Vitalelementen und/oder Schutzstoffen angereicherten tropospharischen Raumelemente und Verfahren zu ihrer Herstellung und Anwendung werden beschrieben Mit Vitaleiementen werden hier die die Entwicklung der lebendigen Bestandteile der irdischen Biosphäre fordernden Stoffe bezeichnet und mit Schutzstoffen werden hier diejenigen Stoffe bezeichnet, die direkt oder indirekt dazu fuhren, daß schädliche Einwirkungen auf die irdische Biosphäre, insbesondere den Menschen, verhindert werden

Die erfindungsgemaßen tropospharischen Raumelemente sind mit Vitalelementen und/oder Schutzstoffen angereichert Tropospharische Raumelemente in der Form von schad stoffhaltigen Wolken, die bei der Havarie von Anlagen entweichen können, werden mit Schutzstoffen angereichert, die die Aufnahme radioaktiver Elemente in den Organismus verhindern, die Ausdehnung der von den Wolken belasteten Bereiche minimieren und die zusatzlich Warn- und Markierfunktionen innehaben

Die angereicherten tropospharischen Raumelemente können zahlreiche vorteilhafte Auswirkungen haben, von denen die wichtigsten sind

Klimaabkuhlung und Klimastabilisierung

Steigerung der Nahrungsmittelproduktion

Erzeugung von Methanhydrat und Kerogen als nachwachsende Energieträger

Verminderung der verschiedensten Luftschadstoffe

Zunahme der Niederschlage

Verminderung von Schaden und Opferzahlen bei Kernreaktorunglucken

Problembeschreibung

Die Bestandteile der Umwelt umfassen die belebten und unbelebten Teile der Erdoberflache und die daran angrenzenden Bereiche mitsamt Luftraum, Erdoberfläche, Boden, Sediment, Sedimentoberflache, Gewässern, Ökosystemen Die Teile sind miteinander verwoben über Stoffkreislaufe, allesamt miteinander verbunden sind durch zum Teil labile Fließgleichgewichte Das fuhrt dazu, daß das komplexe System in verschiedenen mehr oder weniger stabilen Phasen existieren kann Der Übergang von einer Phase in die andere kann durch relativ kleine Ursachen ausgelost werden Besonders nachteilig werden die Übergänge zwischen den möglichen Klimaphasen wahrgenommen Die geologische Klimageschichte der Eiszeiten hat gelehrt, daß der Übergang des irdischen Klimas zwischen eiszeitlichem Kaltklima, der gemäßigten Klimalage und dem warmzeitlichen heißen Klima rasch innerhalb weniger Jahre vollzogen sein kann

Zur Zeit befinden wir uns im Übergang von der gemäßigten in die heiße Klimaphase Ursache dafür ist der durch den Menschen seit dem 19 Jahrhundert ausgeloste Anstieg der Treibhausgase Methan und CO₂, wobei der Methangasanstieg auch mit dem Ruckgang der Selbstreinigungskraft der Troposphäre gekoppelt ist Die Methangaszunahme in der Troposphäre ist zusatzlich gekoppelt mit dem bei steigender Temperatur zu freiem Methangas zersetzten festen Methanhydrat in Tundra-Moor- und Ozeansedimenten Für die nachhaltige Korrektur des Klimaverlaufs in der nahen Zukunft werden Geo-Ingenieur-Projekte im großen Maßstab gefordert (P J Crutzen, Nature, Vol 415, 3 1 2002) Es hat verschiedene Vorschlage gegeben, um den Übergang in die heiße Klimaphase zu verhindern die Anreicherung der Stratosphäre mit Aerosolen durch Schwefeldioxid (M Budyko) oder Ruß (P J Crutzen) soll das Klima in der Troposphäre abkühlen Die Kosten für ein derartiges Projekt werden auf über 20 Milliarden US-$ geschätzt (Graedel, T E , Crutzen, P J Chemie der Atmosphäre, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin, Oxford [1994], Seiten 457, 458) Aktuell wird versucht, internationale Vereinbarungen zur Reduktion der Verbrennung fossiler Energieträger zur Verminderung der Kohlendioxidfreisetzung zu erzielen Es hat sich aber bei den Versuchen zur Durchsetzung des sog Kyoto-Protokolls gezeigt, daß dieses Mittel weltweit nicht durchführbar ist

Ohne Eingriff schreitet die Erwärmung der Troposphäre fort Zunehmende Nahrungsverknappung, Ausdehnung der versalzten und verwüstenden Landflache sind die Folgen Bei anhaltendem Wachstum der Weltbevolkerung nehmen die Verteilungskonflikte zu Überweidung, Brandrodung und Landerosion werden die negative Entwicklung beschleunigen Trotz zunehmender Flachennah e für die Tierzucht im Meer ist bereits ein dramatischer Ruckgang der Nahrungsmittelproduktion aus den uberfischten Ozeanen eingetreten

In naher Zukunft wird auch mit Verknappung der fossilen Energieträger gerechnet Kompensation durch Ausbau alternativer Energiequellen und Energiesparmaßnahmen ist wegen der erforderlichen Investitionen in Armutsregionen nicht durchsetzbar

Die Tschernobylkatastrophe ist durch die außer Kontrolle geratene Kernspaltung des Kernbrennstoffs im Kernreaktor ausgelost worden Die radioaktive Rauchgaswolke aus der Kernreaktion und dem dadurch ausgelosten Reaktor- und Moderatorbrand hat weite Teile Europas heimgesucht Auch durch Terroraktionen, wie der Absturz ziviler Großflugzeuge auf die Hochhauser in New York gezeigt hat, können sich solche Katastrophen wiederholen Sicherheitsszenarienm die dies nicht berücksichtigt haben, haben seither ihre Gültigkeit verloren Es fehlen in allen Kernkraftwerken der Welt Sicherheitsvorkehrungen, die die Ausbreitung der radioaktiven Wolke, die bei Eintritt unkontrollierter Kernreaktion auftreten können, vermindern, ihre Auswirkungen mildern und die die Immissionen am Ort ihrer Einwirkung für jedermann kenntlich markieren Das Argument, die Kernkraftwerke wurden innerhalb weniger Jahrzehnte weltweit stillgelegt, ist unakzeptabel, da selbst in Deutschland eine Betriebsgarantie von über dreißig Jahren zumindest für einige Kernkraftwerke vereinbart worden ist Der Bau neuer Kernkraftwerke wird auch in Europa fortgesetzt, neueste Beispiele dafür ist das Kernkraftwerk Temelin und das geplante finnische Kernkraftwerk Sicherheitsvorkehrungen zur Behandlung und Kennzeichnung von Giftwolken fehlen auch an Anlagen, in denen hochtoxische Stoffe oder gefährliche Mikroben gehandhabt werden

Problemlösung durch die Erfindung

Die Losung des aufgezeigten Problembundeis wird erfindungsgemaß dadurch herbeigeführt, daß definierte tropospharische Raumelemente erzeugt werden, die mit Vitalelementen und/oder Schutzstoffen angereichert sind Mit Vitalelementen werden hier alle die für die Entwicklung der lebenden Bestandteile der irdischen Biosphäre forderlichen Elemente bezeichnet und mit Schutzstoffen werden hier diejenigen Stoffe bezeichnet, die direkt oder indirekt dazu fuhren, daß schädliche Einwirkungen auf die irdische Biosphäre und die darin vorkommenden Lebensformen verhindert werden

Die Erzeugung der mit Schutzstoffen und/oder Vitalelementen angereicherten tropospharischen Raumelemente, die von globaler, regionaler oder lokaler Ausdehnung sein können, geschieht vorzugsweise durch Zugabe der erfindungsgemaßen Rauchgase in den tropospharischen Luftraum über dem gewünschten Einwirkungsbereich Der Zusatz der erfindungsgemaßen Rauchgase hat das Ziel, die Schutzstoffe und/oder Vitalelemente in der Troposphäre über dem gewünschten Einwirkungsbereich zu verbreiten, über einen Zeitraum darin zu verweilen und schließlich auf die Land- und/oder Wasseroberflache abzusinken Die erfindungsgemaßen Rauchgase, die dazu eingesetzt werden, sind mit Schutzstoffen und/oder Vitalelementen angereichert Zu den als Schutzstoffe bezeichneten Stoffen zahlen hier auch jene Stoffe, aus denen insbesondere in der Troposphäre Schutzstoffe gebildet werden

Die Herstellung der Rauchgase kann durch die Verbrennung von vitalelementhaltigen Brennstoffen und/oder sonstige Stoffe enthaltenden Brennstoffen geschehen, bei deren Verbrennung Schutzstoffe gebildet werden Es ist aber auch möglich, die Rauchgase nach ihrer Entstehung mit Vitalelementen und/oder Schutzstoffen anzureichern Die Anreicherung der Rauchgase mit Vitalelementen und/oder Schutzstoffen nach dem Verbrennungsprozeß ist dann bevorzugt, wenn es sich dabei um temperaturempfindliche Stoffe oder um solche Stoffe handelt, die nicht im Verbrennungsprozeß erzeugt werden können Für viele Anwendungen ist es vorteilhaft herkömmliche Brennstoffe, insbesondere z B 01 und Benzin, zur Herstellung der erfindungsgemaßen Rauchgase einzusetzen Die Stoffzusatze, aus denen bei der Verbrennung ein Vitalelement- und Schutzstoffanteil im gebildeten Rauchgas entsteht, liegen darin vorzugsweise als ol- bzw benzinlosliche Verbindungen in molekulardisperser Verteilung vor Tabelle 1 gibt Beispiele für Stoffe, die als Brennstoffe oder Brennstoffzusatzmittel eingesetzt werden können, um die erfindungsgemaßen Rauchgase zu erzeugen Tabelle 2 gibt Beispiele für Schutzstoffe, die dem Rauchgas nach der Verbrennung zugesetzt werden können und Tabelle 3 gibt Beispiele für Schutzstoffen und/oder Vitalelemente enthaltende Stoffe als Bestandteile von Rauchgasen, die durch Verbrennung hergestellt wurden Tabelle 4 enthalt weitere Beispiele von Schutzstoffen Tabelle 5 enthalt Beispiele von solchen Stoffen, aus denen sich in der Troposphäre selbsttätig Schutzstoffe bilden können

Die Erzeugung der erfindungsgemaßen Rauchgase kann durch Verbrennung in jedweden Feuerungsanlagen vorgenommen werden Sie kann auch mittels der durch die erfindungsgemaßen Treibstoffe angetriebenen Fahrzeuge, insbesondere Flugzeuge, Schiffe und Automobile geschehen Sie kann auch mittels eigens für diesen Zweck konstruierten Vorrichtungen geschehen

Die Herstellung der tropospharische Raumelemente durch Ausbringen der handelsüblichen Schutzstoffe und Vitalelemente ist nicht bevorzugt, wenn es sich um feste Stoffe handelt Die im Handel erhaltlichen Schutzstoffe und Vitalelemente mit feinster Körnung sind die sog pyrogenen Oxide Derartige Handelsprodukte sind z B „Aerosil" (Siliciumdioxid) und Titandioxid-Pigmente (letztere ohne die Schutzbeschichtung gegen Hydroxylradikalbildung) Auch im Fall, daß diese Staube in feinstteilig erhaltlicher Form ausgebracht werden, haben sie den Nachteil geringer Aufenthaltszeit, weil sie sich rasch absetzen Hingegen lassen sich Schutzstoffe und Vitalelemente in der Form von Gasen bei einigen Anwendungen auch ohne die Mitwirkung von Rauchgas vorteilhaft im tropospharischen Raumelement verteilen Beispiele für Vitalelemente sind z B die essentiellen Elemente Phosphor, Stickstoff, Silicium und Eisen, die Lebewesen zur Existenz benotigen

Beispiele für Schutzstoffe sind solche Stoffe, die die Zerstörung, Entfernung oder Unschädlichmachung schädlicher Stoffe direkt auslosen oder Stoffe, die die Vermeidung der Kontaktnahme der Lebewesen mit schädlichen Stoffen bewirken Zu den Schutzstoffe gehören z B die Hydroxylradikale in der Troposphäre, weil sie den Abbau der dort schädlichen reduzierenden Stoffe, wie z B Methan, Smog und Rauchgase bewirken Zu den Schutzstoffen gehören z B die Stoffe, die die Hydroxylradikalbildung in der Troposphäre anregen, wie z B die titanhaltigen Oxide Zu den Schutzstoffen gehören z B die Schadstoffsorbenzien Ruß, pyrogene Kieselsaure und Eisen(III)oxid, Nebel und die Nebelbildner Zu den Schutzstoffe gehören auch die Warnstoffe, die durch Farbe, Geruch oder Reizstoffwirkung Lebewesen, insbesondere den Menschen davon abhalten, sich einem schädlichen Stoff zu nahern oder damit verunreinigte Nahrung oder Wasser zu essen oder zu trinken Zu den Schutzstoffe gehören z B die Farbpigmente Ruß und Eisenoxidrot, die geruchsintensiven Stoffe Ethylmercaptan und Pyridin, die Reizstoffe Chloracetophenon und Trichlornitromethan, die geschmacksintensiven Stoffe oder Aromen, und auch ekelerregende oder Brechreiz auslosende Stoffe

Beispiele für die erfindungsgemaßen mit Vitalelementen und/oder Schutzstoffen angereicherte tropospharische Raumelemente sind

- das tropospharische Raumelement über dem Ozean, das vorzugsweise mit Aerosolen angereichert ist, die Vitalelemente enthalten, z B Eisen und Phosphor in oxidischer Bindung, für das Phytoplanktonwachstum und Schutzstoffe enthalten, z B Titan in oxidischer und/oder nitridischer Bindung, das die photolytische Bildung der Hydroxylradikale zum Methanabbau und vun anderen unerwünschten tropospharischen Gasen auslosen kann Die Aerosole tragen direkt und indirekt dazu bei, daß die Ruckstrahlung (Albedo) der Troposphäre erhöht wird Die vorteilhafte Auswirkung dieses erfindungsgemaßen tropospharischen Raumelements auf Klima, Energieversorgung und Weiternahrung ist im angefugten Schema beispielhaft erläutert

- das tropospharische Raumelement über Land- oder Küstenstrichen mit hohen Verkehrs- und Industrieemissionen das vorzugsweise mit Aerosolen angereichert ist, die Schutzstoffe enthalten, z B Titan in oxidischer Bindung, das hier zum photolytischen Abbau von Smog, Stickoxiden, Kohlenoxid, Halogen- und Nitroaromaten sowie anderen unerwünschten Verbrennungs und Emissionsprodukten anregt und z B Eisen in oxidischer Bindung, das die sorptive Bindung von Reibbelag-Emissionsprodukten, insbesondere von krebserzeugendem Antimon und giftigem Blei bewirkt

- das überbaute kunstlich bestrahlte tropospharische Raumelement in Tunneln, Parkhasern, Tiefgaragen, das vorzugsweise mit Aerosolen angereichert ist, die Schutzstoffe enthalten, wie z B Titan und Cer in oxidischer Bindung, die auch hier den photolytischen Abbau von Stickoxiden, Kohlenoxid, und anderen unerwünschten Verbrennungsprodukten auslosen und z B auch die Reibbelag-Emissionsprodukte Antimon und Blei sorbieren, wie z B Eisen in oxidischer Bindung - das regionale tropospharische Raumelement über Land- oder Kustenregionen, das sich durch den Mangel an essentiellen Elementen, z B Jod, Selen, Mangan, Molybdän, der vorzugsweise mit Gasen und/oder Aerosolen enthaltend die fehlenden Vitalelemente angereichert ist Vorzugsweise sind die essentiellen Elemente durch sorptive oder chemisorptive Bindung an Tragerstoff-Aerosole gebunden, z B Ruß oder Eisenoxide, die durch Verbrennung erzeugt worden sind

Zu den erfindungsgemmaßen mit Schutzstoffen angereicherten tropospharischen Raumelementen gehören auch die bei schwersten Kernkraftwerkunfallen erzeugten und in der Troposphäre treibenden und mit radioaktiven Elementen angereicherten Wolken, wie sie z B aus dem Kernkraftwerk Tschernobyl erzeugt wurden Hierzu zahlen auch jene mit radioaktiven Elementen angereicherten Wolken, die bei der unkontrollierten Kernreaktion aus sonstigen Quellen austreten können Beispiele hierfür sind z B Lager von radioaktiven Abfallen, Lager für Kernbrennstabe, Kernreaktoren in Schiffsantrieben, Kernwaffen und ihre Lager, Lager für angereichertes Uran, Plutoniumlager Aber auch Brandwolken oder Wolken in der Troposphäre mit hohem toxischen Potential oder krankheitserregendem Potential, wie sie bei Storfallen oder Katastrophen von Giftgaslagern, Giftgasfabriken, bakteriologischen Waffen oder Laboratorien und Technika, in denen derartige Stoffe oder Toxine gehandhabt werden, ausgehen können, gehören zu den erfindungsgemmaßen mit Schutzstoffen angereicherten tropospharischen Raumelementen

Die dazu verwendeten Schutzstoffe lassen sich einer oder mehreren Stoffen aus den Stoffgruppen der Markierungsstoffe, der Sorptionsmittel, der die Ausfallung fordernden Stoffe, der die Kondensation fordernden Stoffe, der die Agglomeration von Teilchen fordernden Stoffe und der die Aufnahme von Stoffen in den Organismus behindernden Stoffe zuordnen Die mit Schutzstoffen angereicherten Schadstoffwolken und die aus ihnen gefallenen kontaminierten Sedimente oder das mit ihnen in Berührung gekommene kontaminierte Wasser können von jedermann durch einen oder mehrere Schutzstoffe aus dem Pigment-, Geruchs-, Geschmacks- und Reiz- Stoffgebiet optisch, geruchlich, geschmacklich und auch als Hautreiz erkannt und dadurch gemieden werden Eingeschränkt auf Geruch und Hautreiz gilt das auch für die Tierwelt Einige Beispiele für derartige Markierungsstoffe werden in Tabelle 2 gegeben Zusatzlich sind diese kontaminierten tropospharische Raumelemente vorzugsweise mit Schutzstoffen angereichert, die die Schadstoffe binden, ihre Ausfallung fordern und die ihre Aufnahme in den Organismus direkt behindern

Die Schadstoffe enthaltenden Wolken sind erfindungsgemaß mit Schutzstoffen angereichert Die Aufnahme der radioaktiven, toxischen oder virulenten Stoffe in menschliche und tierische Organismen aber auch Pflanzen wird dadurch direkt und/oder indirekt behindert oder verhindert Dadurch können die Auswirkungen der freigewordenen toxischen Emissionen erheblich abgemildert werden

Die Herstellung der mit Schutzstoffen angereicherten tropospharische Raumelemente im Havariefall geschieht mittels eigens dazu eingerichteten Sicherheitsvorrichtungen Die Anwendung der Sicherheitsvorrichtungen wird am Beispiel einer Havarie mit freigesetzten radioaktiven Emissionen aus unkontrollierter Kernreaktion im Kernkraftwerk (KKW) beschrieben Ein derartiger Storfall ist hier unter dem Synonym „Größter anzunehmender Unfall" (GAU) bekannt Die auftreibenden heißen Abgase derartiger Kernspaltreaktionen lassen sich den Rauchgasen zuordnen, da im Regelfall immer hochtemperaturbedingte chemische Verbrennungsprozesse beteiligt sind Ein Gefahrpotential beim GAU ist die Freisetzung radioaktiver Jodisotope Zur Minimierung des Gefahrpotentials der enthaltenen radioaktiven Jodemissionen wird der erfindungsgemaße Brennstoff und/oder Brennstoffzusatz mit Jodzusatz als Schutzstoff im KKW vorgehalten Im Fall des GAU kann der Brennstoff möglichst nahe am Ort der offenen Kernbrennstoffreaktion abgebrannt werden Dies kann z B durch Einspritzen joddotierten Flussigbrennstoffs mit einer oder mehreren Hohllanzen in unmittelbare Nahe der Kernbrennstoffreaktion geschehen, wobei die Hitze der Kernreaktion den Flussigbrennstoff zur Entzündung bringt Es ist auch möglich, als Brennstoff mit Jodwasserstoff angereichertes Erdgas einzusetzen und in entsprechender Weise abzufackeln Dabei mischen sich die erfindungsgemaßen Rauchgase zusammen mit den GAU-Rauchgasen Die Sicherheitsvorrichtung kann aber auch aus einer herkömmlichen Verbrennungsvorrichtung zur Freisetzung der erfindungsgemaßen jodhaltigen Verbrennungsprodukte aus den Brennstoffen und Brennstoffzusatzen mit herkömmlichen Ol- oder Gasbrennern geschehen Als Brennstoffe sind joddotierte Brennstoffole und Brennstoffolzusatze bevorzugt Die Emission von radioaktivem Jod aus den GAU-Rauchgasen in die Troposphäre wird vorzugsweise von der erfindungsgemaßen Jodemission mit den Rauchgasen um ein Vielfaches bezogen auf die in der Zeiteinheit freigesetzte radioaktive Jodmenge in die Troposphäre ubertroffen, um die Gefahr der Aufnahme radioaktiver Jodisotope beim Kontakt von Personen mit den Immissionen am Immissionsort zu minimieren

Die Anreicherung der emittierten Schadstoffwolke mit Schutzstoffen aus den Klassen der festen und/oder flussigen Sorptionsmittel ermöglicht es, die Aufnahme von Schadstoffen aus der kontaminierten Wolke zusatzlich zu reduzieren Ruß eignet sich zur Sorption gasformiger radioaktiver Stoffe und kann leicht durch unvollständige Verbrennung von Rußol als rußhaltiges Rauchgas generiert werden Organisch gebundenes Eisen und/oder Mangan im Brennstoff ergibt mit Eisen- und/oder Manganoxiden angereicherte Rauchgase, die ein exzelentes Sorbens für radioaktive Schwermetalle sind In den aufsteigenden heißen Rauchgasen aus der Kernschmelze und auf dem Transport in der Troposphäre wird Rußaerosol oberflächlich oxidiert Derart oxidierter Ruß ist zusatzlich in die Lage, Anteile der schweren radioaktiven Elemente zu binden

Ein angehobener Gehalt der kontaminierten Wolke mit Wasserdampf und/oder nebelbildenden Stoffen als Schutzstoff wirkt forderlich auf die Bindung der radioaktiven Metalle an die sorptionsaktiven Schutzstoffe Die Bindung der radioaktiven Schwermetalle, Metalloide und Erdalkalien an die oxidierten Rußpartikel- und/oder Oxidpartikel-Schutzstoffe gelingt besonders vorteilhaft aus der wäßrigen Phase, weil diese Phase die Bildung gelöster Ionen daraus induziert, die von den Sorbenzien Ruß und Eisenoxiden leichter aufgenommen werden können Um wäßrige Schutzstoffaerosole auch in trockener Troposphäre zu generieren, kann die kontaminierte Wolke zusatzlich mit Nebelbildner- Schutzstoffen angereichert werden Nebelbildner können sowohl durch Verbrennung als auch durch Injektion der Nebelbildner in die heißen Rauchgase erzeugt werden Dies sind neben Wasser z B fluchtige Sauren, fluchtige Basen, fluchtige hydrolysierende Salze und thermisch zerfallende Salze sowie hygrokopische Stoffe oder auch solche Substanzen, die sich in der schutzstoffangereicherten Wolke in einen oder mehrere Nebelbildner umwandeln können Hierzu zahlen die in der Tabelle 3 und 4 beispielhaft aufgezahlten Stoffe

Nebelbildner können ebenfalls direkt aus Brennstoffen und Brennstoffen erzeugt werden, z B Phosphorsaure aus der Verbrennung von Trikresylphosphat, Schwefelsaure aus der Verbrennung von Schwefelkohlenstoff In der Wolke bilden diese Stoffe oder ihre Oxidations- und/oder Hydrolyse-Produkte wäßrige Schutzstoffnebeltropfchen Die Nebelbildung hat daneben den großen Vorteil, daß sie die Aerosolteilchen in der Wolke durch Agglomeration zu Flocken aggregiert Dadurch erhöht sich die Sinkgeschwindigkeit der Teilchen bis hin zur Niederschlagbildung Bevorzugt ist die Anwendung wasserlöslicher hygroskopischer Schutzstoffe zur Schutzstoffnebelbildung, vorzugsweise Ammoniumchlorid, Calciumchlorid, Magnesiumchlorid oder Zinkchlorid Kombinationen von fluchtigen Basen mit fluchtigen Sauren ergeben ebenfalls vorteilhafte und bestandige Schutzstoffnebel Auch durch Verbrennung von Metallstauben wie Zink, Aluminium, Eisen oder Magnesium oder deren Gemischen mit hochchlorierten organischen Stoffen als Oxidationsmittel lassen sich bestandige Schützstoffnebel erzeugen

Vorteilhaft wird eine hohe Beladungsdichte der Schadstoffwolke mit Schutzstoffen gewählt Dadurch wird einerseits ein der überwiegende Anteil des Schadstoffinventars gebunden, andererseits agglomeriert das Schutzstoffaerosol und sedimentiert schneller, als die schutzstofffreie Wolke Das ergibt den Vorteil der Einengung der Fall-out-belasteten Region auf eine um ein Vielfaches kleinere Flache als ohne die durchgeführte Maßnahme Die erfindungsgemaßen Schutzstoffe Ruß und Eisenoxid haben Pigmenteigenschaften und bilden damit eine einfache Methode zur optischen Markierung des Fall-out-Gebiets, erkenntlich an der schwarzen oder roten Fall-out-Farbe Die Schadstoffbindung an die Schutzstoffe hat zudem den Vorteil der einfacheren Abscheidung der Radioaktivität aus der kontaminierten Luft mit Luftreinigungsvorrichtungen und die Minderung der Gewasserkontamination durch geloste radioaktive Stoffe

Zusatzlich eignen sich am Geruch und/oder durch Hautreiz empfindlich nachweisbare Schutzstoffe als sensorische Markierungsmittel für die radioaktive Wolke und ihre Immissionen Beispiele hierfür sind die Stoffe aus den Gruppen der geruchsintensiven und/oder der hautreizenden Stoffe Hierzu zahlen z B Mercaptane (geruchsintensiv), Pyridin (geruchsintensiv), Halogenketone (hautreizend), Halogennitrile (hautreizend), Halogencyane (hautreizend), Trichlornitromethan (hautreizend), Halogennitroaromaten (hautreizend), Oxazepin (hautreizend) und ahnliche Eine weitere Möglichkeit um Mensch und Tier vom Genuß Fall-out-belasteten Wassers abzuhalten, ist der Zusatz geschmacksintensiver widerlich schmeckender Aromen als Schutzstoffe Diese Schutzstoffe, die sich bei hohen Temperaturen zersetzen wurden, werden vorzugsweise als Gas oder Spruhnebel in den aktiven heißen Rauchgasstrom nach dem Zusatz der o g erfindungsgemaßen schutzstoffhaltigen Rauchgase injiziert Beispiele für Schutzstoffe mit derartigen Signal- und Schutzwirkungen, die mit dem GAU-Rauchgas ausgebracht werden können, werden in Tabelle 2 gegeben Um die temperatur- und oxidationsempfindlichen Schutzstoffe in der Wolke vor dem Abbau durch UV-Strahlung und Oxidation zu schützen, ist es vorteilhaft, wenn der Rauchgasstrom lichtbrechende oder lichtabsorbierende Pigmente, z B Ruß und Oxide enthalt, da die an solchen Pigmenten sorbierten Schutzstoffe besser vor dem chemischen Abbau geschützt sind

Die am Beispiel der erfindungsgemaßen mit Schutzstoffen angereicherten radioaktiven Havariewolke beschriebenen Wirkungsmechanismen lassen sich sinngemäß auf Havariefalle mit Austritt toxinbelasteter oder mit Viren oder Mikroben belasteter Gaswolken übertragen Auch in den Fallen eines havariebedingten Gasaustritts ohne Brand- oder Explosionserscheinung, bei dem thermische Konvektion keinen Einfluß hat, kann es im urbanen Nahbereich forderlich sein, hilfsweise einen Brand zur Bildung der schutzstoffhaltigen Rauchgase zu entfachen, um der Gaswolke thermischen Auftrieb zu erteilen, der die Schadstoffwolke über die besonders gefährdeten Lokalitaten anhebt Die mit Schutzstoff-Aerosolen angereicherte lokalen tropospharischen Raumelemente, in denen bei Bestrahlung die Hydroxylradikalbildung angeregt ist, können herkömmliche Kraftfahrzeug-Katalysatorsysteme zur Abgasreinigung überflüssig machen Die Wirkung der erfindungsgemaßen feinverteilten Aerosole kann die Wirkung der Katalysatorfestbetten übertreffen, weil sie in der Rauchgaswolke auch nach Verlassen des Auspuffs nachhaltig weiterwirken kann, wohin diese auch treibt Die Smogkomponenten Ozon, N0_X, Peroxyacetylnitrat werden dabei durch die gebildeten Hydroxylradikale abgebaut oder kommen dort gar nicht erst zur Bildung, wo die OH-Radikalkonzentration tagsüber erheblich über den Normalwert angehoben ist Schutzstoff-Aerosole, die oxidisch gebundenes Eisen enthalten, können krebserzeugendes Antimon und giftiges Blei, das in dem freigesetzten Reibbelagsabrieb von Kupplungs- und Bremsbelagen enthalten ist, auch dann noch fest an sich binden, wenn es mit den Niederschlagen fortgeschwemmt worden ist und zusammen mit den Schutzstoff-Partikeln sedimentiert oder mit dem Regenwasser in die Kanalisation fortgeschwemmt worden sind Auch die aus der Luft auf die Oberflachen von Vegetation, Gebäuden und Erdreich abgesunkenen Schutzstoffaerosole können dort die Bildung der Hydroxylradikale bei Bestrahlung damit dort ihre Reinigungsfünktion fortsetzen

Das Ausbringen der schutzstoffbildenden Rauchgase konnte z B für überwiegend tagsüber fahrende Automobile über den Wegfall oder die Minderung der Treibstoffsteuer für die entsprechenden Treibstoffe gefordert werden, so daß alternativ zum Katalysatoreinsatz schutzstof haltiges Rauchgas bildender Brennstoff Verbreitung finden kann Für diese Fahrzeuge käme die Einrichtung katalytischer Abgasreinigungseinrichtungen, wie sie insbesondere an benzingetriebenen Fahrzeugen vorgeschrieben ist, dann zum Wegfall

Für die nachhaltige Stabilisierung des Klimas im gemäßigten Bereich, die Zunahme der Nahrungsmittelerzeugung und die Zunahme der nachwachsenden Energieträger reicht es aus, allein das mit Vitalelementen und Schutzstoffen über dem Ozean angereicherte tropospharischen Raumelement einzusetzen Der Steuerung und Überwachung der Anreicherung der Vitalelemente und/oder Schutzstoffe in den tropospharischen Raumelementen über dem Ozean kommt daher eine besondere Bedeutung zu, weil mit anwachsendem Vitalelementeintrag der Durchsatz im nicht-geogenen Teil des Kohlenstoffkreislaufs zunimmt, wobei die nachhaltige Stabilität seines Fließgleichgewichts zu sichern ist

Der Anstieg der Kohlenstofffracht in diesem Teil des Kohlenstoff kreislauf erfordert damit, daß die von der durch das erfindungsgemaße tropospharischen Raumelement über dem Ozean ausgeloste Massenzunahme des Phytoplanktons aus der Troposphäre entnommene Kohlenstofffracht im ausreichenden Maß ersetzt wird In der Ubergangsphase kann das noch durch die Verbrennung fossiler Energieträger geschehen Danach sollen die Produkte aus der gesteigerten Phytoplanktonproduktion, nämlich Kerogen- und Methanhydratsediment, in die Energieerzeugung der anthropogenen Stoffwirtschaft integriert werden Andernfalls droht nämlich Gefahr, daß durch Abfall der Konzentration des tropospharischen Kohlendioxids das Klima in eine Kaltphase abgleitet

Die Systemteile im Kohlenstoffkreislauf, die als Folge des des mit Vitalelementen und Schutztoffen angereicherten ozeanischen tropospharischen Raumelements zum Erhalt eines stabilen Kohlenstoff-Fließgleichgewichts durch menschlichen Eingriff zu verandern sind, sind unterstrichen

(1) Kohlendioxidfracht aus den Quellen Verbrennung von nachwachsenden Energieträgern und vulkanischer Exhalation — > (2)

(2) Kohlendioxidsenken Assimilierte Kohlendioxidfracht im Phytoplankton, geogene Bindung im Verwitterungsprozeß als Kalksteinsediment sowie die Kalksteinsediment- Subduktion in Kruste und Mantel — > (3a) und (3b)

(3a) Phytoplanktonfracht in die Nahrungspyramide

(3b) Phytoplanktonfracht in die ozeanische Sedimentfermentation — > (4)

(4) Kerogen- und Methanhydratsedimentfracht aus der Sedimentfermentation — > (5)

(5) Kerogen- und Methanhydratsedimentfracht durch Sedimentabbau für den anthropogenen Stoffkreislauf — > (6)

(6) Kerogen- und Methanhydratsedimentfracht zur Verbrennung für die anthropogene Energiegewinnung — > (1)

Zur Kontrolle der Stabilität des Fließgleichgewichts im Kohlenstoffkreislauf mit der ausgelosten erhöhten Kohlenstof frachtrate lassen sich eine Reihe von Untersuchungparametern benutzen Diese Untersuchungsparameter werden bevorzugt an den jeweils davon direkt beeinflußten Ökosystemen und sonstigen davon beeinflußten Umweltsystemen gewonnen Die Steuerung der Kohlenstofffracht geschieht durch Heben oder Senken des Vitalelement- und/oder Schutzstoffgehaltes im erfindungsgemaßen tropospharischen Raumelement Das geschieht erfindungsgemaß durch die fortlaufende oder sporadische Dosierung der jeweils über den Luftraum zugeführten Wirkstoffgehalte und die Festlegung der Lage der jeweiligen Zuführungslokalitaten in strenger Abhängigkeit von Lage und Veränderung der jeweils gemessenen relevanten Parameter Derartige Parameter sind z B

- der regionale, hemispharische und globale Methan- und Dimethylsulfidgehalt in verschiedenen Höhenlagen der Troposphäre und oberhalb der Tropopause,

- der lokale, regionale und hemispharische Schutzstoff- und/oder Vitalelementgehalt in der Luft, auf/in der Vegetation, auf/im Boden, im Gewässer,

- die durchschnittliche Wolkenbedeckung im tropospharischen Raumelement,

- der in der Luft und im Ozean gemessene CO₂-Gehalt global, in der Hemisphäre und im tropospharischen Raumelement

- die Phytoplanktonkonzentration unterhalb des tropospharischen Raumelements,

- der Sauerstoffgehalt unterhalb des tropospharischen Raumelements in verschiedenen Meerestiefen,

- Trubstoffgehalte unterhalb des tropospharischen Raumelements in verschiedenen Meerestiefen,

- Sedimentationsraten unterhalb des tropospharischen Raumelements in verschiedenen Meerestiefen,

- Okosystemuntersuchungen unterhalb des tropospharischen Raumelements,

- Globale Temperaturmessungen in der Troposphäre, am Boden und an der Gewasseroberflache

Die Konzentration der Vitalelemente und/oder Schutzstoffe im tropospharischen Raumelement, auch sein Volumen bzw die von ihm überdeckte hat Einfluß auf den Kohlenstoffdurchsatz Es gibt sehr viele Möglichkeiten, die Parameter der mit Vitalelementen und/oder Schutzstoffen beladenen tropospharische Raumelemente zu lenken Durchschnittliche Verteilung, Aufenthaltsdauer und Konzentration der mit den Rauchgasen eingetragenen Stoffe im tropospharischen Raumelement sind dabei wichtige Großen Beispiele für Regulationsmoglichkeiten sind

- Ortlichkeit über der das Rauchgas ausgebracht wird,

- Flachengroße über der das Rauchgas ausgebracht wird,

- Hohe in der das Rauchgas ausgebracht wird,

- Konzentration in der die Stoffe im Rauchgas vorliegen,

- Dosierung in der das Rauchgas ausgebracht wird,

- Stoffmischung die mit dem Rauchgas ausgebracht wird,

- Intervalle in denen das Rauchgas ausgebracht wird,

- Partikelgroße in der die Stoffe im Rauchgas vorliegen

Bei der Partikelgroße, in der die Aerosole im Rauchgas vorliegen ist die Große der Sekundarpartikel die bevorzugte Meßgroße, da ihr Durchmesser für die Sinkgeschwindigkeit der Aerosolpartikel eine wesentliche mitentscheidende Große ist Sekundarpartikel bestehen aus Primarpartikel-Agglomeraten Die Durchmesser der Sekundarpartikel sind eine Funktion der Aerosolkonzentration im Rauchgas Diese wiederum ist eine Funktion der Konzentration der aerosolbildenden brennbaren Substanz im Brennstoff je hoher diese ist, um so gröbere Sekundarpartikel enthalt das Rauchgas und um so rascher sinken diese in der Troposphäre nach unten

Ahnliche Regulationsmechanismen können auch bei der Havarie-orientierten Wirkstoffdosierung zur Anreicherung der Kontaminationswolke eingesetzt werden Diese richten sich zum Beispiel nach der Datenlage über die der Wolke standig zugeführte Schadstofffracht, die im Beispiel Kernkraftwerkhavarie aus der Strahlungstemperatur der Kernbrennstoffschmelze und/oder an der Hohe der thermischen Konvektionssaule und/oder ihrer radioaktiven Strahlungsintensität relativ genau abgeschätzt werden kann Aus dem Spektrum der radioaktiven Strahlungsintensität und der Kenntnis des eingesetzten Kernbrennstoffs kann auch ruckgeschlossen werden auf das vorhandene aktive Inventar in der Emission Diese Kriterien eignen sich sowohl für die Bestimmung der notwendigen Frachtraten der Schutzstoffe Von Fall zu Fall kann außerdem darüber entschieden werden, ob alle diese Schutzstoffe eingesetzt werden sollen oder nur eine bestimmte Fraktion

Die tropospharischen Raumelemente mit angehobenem Vitalelementgehalt haben den besonderen Vorteil, daß der Eintrag der Vitalelemente auf das Meer oder die Landflache nachhaltig und großflächig erfolgt Durchgeführte Versuche zur Ausbringung von Vitalelementen in der Form von Eisensalzen, die direkt in den Ozean eingetragen wurden haben nur kleinen Regionen den Phytoplanktonmassenzuwachs auslosen können

Es ist auch möglich, die in eingehausten Einrichtungen freigesetzten erfindungsgemaßen Rauchgase unter Nutzung ihrer hydroxylradikalbildenden Titan und/oder Eisen enthaltenden Aerosole unter Einwirkung naturlichen Sonnenlichts oder kunstlichen Lichtquellen nach Verrichtung ihrer schadgasbeseitigenden Aufgabe durch an und für sich bekannte Prozeß schritte der entstaubenden Luftreinigung wieder aus der damit behandelten Luft abzuscheiden Auf diesem Weg lassen sich diese Rauchgase zur Reinigung von schadgashaltiger Abluft oder Zuluft einsetzen

Insbesondere mit dem erfindungsgemaßen ozeanischen mit Vitalelementen und Schutzstoffen angereicherten tropospharischen Raumelement kann eine nachhaltige Beseitigung der Krise für die Menschheit abgewendet werden Ausgewählte Einzelwirkungen sind

- Absenkung des tropospharischen CO₂-Gehalts (bewirkt Klimaabkuhlung)

- Zunahme der Albedo durch direkte Wirkung der erfindungsgemaßen Aerosole (bewirkt Klimaabkuhlung)

- Zunahme der Albedo durch die von der verstärkten Dimethylsulfidemissionen aus dem Phytoplanktonstoffwechsel ausgeloste Wolkenbildung (bewirkt Klimaabkuhlung)

- Abbau des tropospharischen Methans durch Hydroxylradikalerzeugung (bewirkt Klimaabkuhlung)

- Abbau von schwer abbaubaren Stoffen, z B polychlorierte Biphenyle, halogenierte Dibenzodioxine und Dibenzofurane, DDT, Phthalate, polycyclische Aromaten durch Hydroxylradikalerzeugung

- Zunahme der Sedimentation abgestorbenen Phytoplanktons (bewirkt die Bildung von Kerogen- und Methanhydratsediment als Quelle für nachwachsende Energieträger)

- Zunahme der Proteinbildung im Ökosystem Ozean durch Steigerung der Phytoplanktonmasse aus den Meeren (Zunahme der Protein-Nahrungsressourcen)

Gehen toxische Einflüsse von den erfindungdgemaßen mit Vitalelementen und/oder Schutzstoffen angereicherten tropospharischen Raumelementen aus?

Die zur Erzeugung der Zusätze zu den tropospharischen Raumelementen notwendigen Mischoxide und -nitride sind allesamt nicht toxisch und in den zur Anwendung kommenden Konzentrationen auch ohne nachteilige Wirkung in Lunge und Verdauungstrakt Sie wirken auch nicht toxisch auf die Umwelt Zumindest ist nicht bekannt, daß die naturlichen Partikel ahnlicher Konstitution, die bei der tropospharischen Hydrolyse vukanischer Gasexhalationen von Eisen-, Silicium- und Titanhalogeniden in erheblicher Menge freigesetzt werden können, dort wo sie vorkommen, Gesundheitsschaden verursacht hatten

Vom Betrieb der vielen stationären Hausheizungsanlagen, die mit eisenhaltigen Ölen betrieben werden, sind ebenfalls keine nachteiligen Wirkungen bekannt geworden Weder die ubiquitar anzutreffenden Eisen- und Manganoxide, noch die verschiedenen Oxide, Nitride, und Oxidnitride, die als Verbrennungsprodukte der besonders bevorzugt eingesetzten Elemente Silicium, Titan, Zirkonium und Eisen auftreten können, sind toxisch Von den entsprechenden Silicium- und Titanverbindungen ist bisher nur die Quarzmodifikation als gesundheitsschädlich bekannt geworden Die bei der an und für sich bekannten Verbrennung von Silicium, Titan, Silanen, Titansaureestern und Kieselsaureestern in die Troposphäre freigesetzten Aerosole sind nicht-kristallin Auch von nicht kristallinen Siliciumdioxidaerosolen sind keine schädlichen Wirkungen bekannt geworden Die in den erfindungsgemaßen Aerosolen ggf enthaltenen Titanate, Ferrate, Zirkonate, Zirkoniumdioxid und Cerdioxid weisen ebenfalls weitestgehend fehlgeordnete nichtkristalline Gitter auf und gehören chemisch-biologisch zu den inerten Stoffen In den sandigen Sedimenten aus verwitterten kristallinen und vulkanischen Gesteinen und in vulkanischen Aschen sind diese Elemente gelegentlich in der verwitterungsresistenten Schwermineralfraktion als Rutil, Anatas, Brookit, Ilmenit, Titanit, Zirkon angereichert Schädliche Wirkungen von diesen in den Verdauungstrakt aufgenommenen Stoffen sind daher auch nicht bekannt oder zu erwarten

Die naturliche Belastung durch windverfrachtete Feinstaubaerosol-Fraktion wird ohne den Einsatz der erfindungsgemaßen mit Vitalelementen und/oder Schutzstoffen angereicherten tropospharischen Raumelemente wegen der dann fortgesetzten Zunahme der Verwüstung und Versteppung weltweit zunehmen Die naturlichen Windfrachtaerosole vieler Landstriche enthalten kristalline Anteile, insbesondere Quarz und Serpentin, die eingeatmet gesundheitsschädlich sind Insbesondere die naturlichen aus den Wüsten- und Moranengurteln emittierten Feinststaubaerosole, die gelegentlich bis nach Mitteleuropa vordringen, können z B auf Grund ihres Quarzanteils als gesundheitsschädlich eingestuft werden Insbesondere jene serpentinfaserhaltigen Feinstaube, die aus Trockenzonen mit naturlichem Serpentinvorkommen abgeweht werden, gelten als gesundheitsschädlich

Daten zur Wirtschaftlichkeit

Insbesondere die Titan-, Silizium-, Phosphor- und Eisen-organischen Verbindungen für die Herstellung der Brennstoffe und Brennstoffzusatze zur Erzeugung der die Vitalelemente und/oder Schutzstoffe enthaltenden Rauchgase können großtechnisch zu sehr gunstigen Herstellungskosten erzeugt werden Zudem sind Titan und Eisen keine Mangelelemente in der Erdkruste, sie gehören zu den häufigen Elementen Der durchschnittliche Gehalt in der kontinentalen Erdkruste betragt 42 g Eisen je kg Erdkruste und 5 g/kg Titan Gemäß dem Statistischen Jahrbuch 1992 für die Bundesrepublik Deutschland lag 1990 beispielsweise die Produktion von Motoren-, Flugbenzin-, Flugturbinen- und Dieselkraftstoffverbrauch allein in den USA bei ca 457 000 000 Tonnen Unter der Annahme, daß etwa 1/5 dieser Menge für geeignete Zwecke eingesetzt wird (z B Flugverkehr, Schiffsantrieb) hatte bei einer mittleren Dotierungselementkonzentration von 10^"4 Teilen Dotierungselement je 1 Teil Kraftstoff etwa 10 000 t Dotierungselemente ausgebracht werden können

Tabelle 1 Beispiele von Stoffen als Brennstoff oder BrennstofTzusatzmittel, mit denen durch Verbrennung Rauchgase erzeugt werden können, mittels derer die troposphärischen Raumelemente mit Vitalelementen und/oder Schutzstoffen angereichert werden können

Stoffbeispiel; Eigenschaften

Elementsymbol der mit dem Rauchgas der wirksamen applizierten Wirkstoffe*

Elementkomponenten im wirkstoffhaltigen Rauchgas

Phosphorsäureester; P a, P Ester der phosphorigen Säure; P a, P Phosphor, weiß; P a, P Magnesium-Phosphid; P a, p Calcium-Phosphid; P a, P

Kieselsäureester, Si, N a Tetramethylsilan, Si, N a Silanverbindungen, Si, N a Halogensilanverbindungen, Si, N a Silicium-Magnesiumlegierung, Si, N a

Titanocen, Ti, N a, d

Tetramethyltitan, Si, N a, d hydrolysestabile Titansäureester, Ti, N a, d

Carbonsäure-Titansäurekondensate,Ti, N a, d

Titanacetytacetonate, Ti, N a, d

Titanphthalocyanine, Ti, N a, d

Titan, Ti, N a, d

Magnesium-Titanlegierung, Ti, N a, d

Eisencarbonyle, Fe a, d, p, s

Ferrocen, Fe a, d, p, s

Dekamethylferrocen, Fe a, d, p, s

Eisenoleate, Fe a, d, p, s fettsaure Eisensalze, Fe a, d, p, s

Eisenacetylacetonat, Fe a, d, p, s

Eisenrhodanid, Fe a, d, p, s

Eisenhaltige aromatische N-Heterocyclen , Fc a, d, p, s

Eiscn-Silicium-Magnesium-Lcgierung , Fe, Si a, d, p, s

Tricyclopentadienyl-Cer, Ce d

Cerheptandionat, Ce d

Ceracetylacetonat, Ce d

Eisen-Cer-Titan-Legierung, Fe, Ce, Ti a, d, p, s

Jodmethan, J a, r Dijodmethan, J a, r

Tetrajodmethan, J a, r

Jod, J a, r

Jodlosung in Rußol, J, C a, p, r, s

Diphenylselenid, Se a

Diphenylselendioxid, Se a

Diphenylselenoxid, Se a

Selenlosung in Rußol, Se, C a, p, s

Diphenylselenid mit Ferrocen, Se, Fe a, p, s

Rußol, C p, s

Rußol mit Ferrocen und Tetrajodmethan, C, Se, Fe a, p, s

Rußol mit Ferrocen, C, Fe p, s

Eigenschaft a) Vitalelement Eigenschaft d) Schutzstoff, Bildung von Hydroxylradikalen Eigenschaft p) Schutzstoff, Sorbens Eigenschaft r) Schutzstoff, Minimierung der Aufnahme radioaktiven Jods in den Organismus

Eigenschaft s) Schutzstoff, Markierung des giftigen Fall-outs aus schadstoffhaltigen Wolken durch optisch erkennbare

Pigmentierung

Tabelle 2 a) Beispiele von Schutzstoffen als direkte Zusätze oder als Zusatzmittel zu den Rauchgasen, die störfallbedingt emittierten Schadstoffwolken zugemischt werden; b) Beispiele für eingesetzte Rauchgase a) Schutzstoffzusatz zum Rauchgas direkte und indirekte Eigenschaften der Schutzstoffe b) Rauchgas-Beispiel in der Schadstoffwolke und ihrem Fall-out*

a) Chloracetophenon p, r, s, u, t b) Rauch as Ruß-, Jodwasserstoff- und Eisen(IIl)oxid-haltiges Mischgas von ca 150 °C Rauchgas aus den separaten Verbrennungsabgasen von Rußol-Methyljodid-Losung und Ferrocen- Ollosung a) Ethanthiol p, s, t b) Rauchgas rußhaltiges Rauchgas aus der Rußolverbrennung a) Pyridin t b) Rauchgas Gas- und Aerosol-Konvektions- strom, der an der unkontrolliert reagierenden Kernbrennstoffschmelze aufwirbelt

Eigenschaft p) Sorptive Bindung an einen Schutzstoff

Eigenschaft r) Minimierung der Aufnahme radioaktiven Jods in den Organismus

Eigenschaft s) Schutzstoff, Markierung des giftigen Schadstoffwolken-Fall-outs durch optisch erkennbare Pigmentierung Eigenschaft t) Markierung der giftigen Immissionen in der Luft und des giftigen

Schadstoffwolken-Fall-outs am Boden und im Gewässer durch Geruch oder Geschmack Eigenschaft u) Markierung der giftigen Immissionen in der Luft und des giftigen

Schadstoffwolken-Fall-outs am Boden und im Gewässer durch Haut- und/oder andere Reize

Tabelle 3 Beispiele von Vitalelementen und Schutzstoffen im Rauchgas und ihre Wirkung im damit dotierten troposphärischen Raumelement

Beispiel für Vitalelement- Elementsymbol Wirkung des haltige Stoffe und/oder damit dotierten Schutzstoffe und die troposphärischen darin enthaltenen Raumelement wirksamen Elemente

Pyrophosphorsauren a, p

Phosphorsauregemisch-Nebel

Ammoniumphosphate

Siliciumdioxid-Aerosol Si, N Siliciumnitrid-oxynitrid- Aerosol

Titandioxid-Aerosol Ti, Si, Zr N a, d, s

Titannitrid-oxynitrid-Aerosol

Titan-Silicium-Mischoxid-Aerosol

Titan-Silicium-Mischoxynitrid-Aerosol

Titan-Silicium-Zirkontum-Mischoxid-Aerosol

Titan-Si cium-Zirkonium-Mischoxynitπd-Acrosol

Eisen(III)oxide-Aerosol Fe a, p, s

Eisen-Silicium-Magnesium- Fe, Si, Mg, N a, p, s Mischoxid- Aerosol, Siliciumnitrid-oxidnitrid-Aerosol

Cerdioxid-Aerosol Ce verdünntes Jodgas J, C a, p, r, s verdünntes Jodwasserstoffgas jodhaltige Ruß-Aerosole

verdünntes Selendioxidgas Se a

Selendioxid-Eisen(III)oxid-Aerosole Se, Fe a, p, s selenhaltige Rußaerosole Se, C a, p, s

Eigenschaft s) Schutzstoff, Markierung des giftigen Schadstoffwolken- Fall-outs durch optisch erkennbare Pigmentierung Tabelle 4 Beispiele von Nebelbildnern als Schutzstoffe als direkte Zusätze oder als Zusatzmittel zu Rauchgasen, die der emittierten Schadstoffwolke aus Havarieereignissen zugemischt werden

Stoffbeispiele für Nebelbildner

Wasser

Salzsaure

Ammoniakwasser

Ammoniakgas

Methylamin

Ethylamin

Natriumcarbonat

Ammoniumcarbonat

Calciumchlorid

Magnesiumchlorid

Aluminiumchlorid

Eisen(III)chlorid

Ammoniumhydrogencarbonat

Ammoniumchlorid

Methylammoniumchlorid

Ammoniumhydrogensulfat

Chlorsulfonsaure

Schwefeltrioxid

Pyridiniumchlorid

Phosphorpentoxid

Tabelle 5 Beispiele für Stoffe, die sich erst in der emittierten Schadstoffwolke aus dem Havarieereignis zu Nebelbildnerschutzstoffen umwandeln

Stoffbeispiele für Stoffe, Aus den Stoffen in der die sich in der SchadstofTwolke SchadstofTwolke zu Nebelbildnern umwandeln gebildete Nebelbildner

S chwefel Wasserstoff Schwefelsaure

Ammoniumsulfid Ammoniumsulfat

Schwefeldioxid Schwefelsaure

Schwefelkohlenstoff Schwefelsaure

Phosphortrichlorid Phosphorsaure, Salzsaure

Phosphoroxychlorid Phosphorsaure, Salzsaure

Phosphorpentachlorid Phosphorsaure, Salzsaure

Schwefeldichlorid Schwefelsaure , Salzsaure

Sulfürylchlorid Schwefelsaure , Salzsaure

Aluminiumchlorid Salzsaure, Aluminiumhydroxid

Eisen(III)chlorid Salzsaure, Eisen(III)hydroxid

Bortrichlorid Salzsaure, Borsaure

Titantetrachlorid Titansaure, Salzsaure

Siliciumtetrachlorid Kieselsaure, Salzsaure

Chlorsilane Kieselsaure, Salzsaure

Wirkungsschema des mit Vital- und Schutzstoffen angereicherten troposphärischen Raumelements über dem Ozean*)

Claims

Ansprüche

1 Tropospharisches Raumelement, das einen gegenüber seinem derzeitigen Element- und Stoffinventar nachhaltig angereicherten Gehalt von mindestens einem Vitalelement (essentielles Element) und/oder von mindestens einem Schutzstoff hat

2 Tropospharisches Raumelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine erhöhte Konzentration von mindestens einem Schutzstoff enthalt, ausgewählt aus den Stoffruppen der

- Hydroxylradikalbildner,

- Pigmente,

- Sorbenzien,

- Adsorbenzien,

- Chemisorbenzien,

- Absorbenzien,

- Pigmente,

- wäßrigen Losungen,

- Geruchstoffe,

- Reizstoffe,

- Geschmack Stoffe,

- Nebelbildner,

- hygroskopischen Stoffe,

- jodhaltigen Stoffe

3 Tropospharisches Raumelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine erhöhte Konzentration von mindestens einem Schutzstoff und/oder von mindestens einem Vitalelement enthalt, ausgewählt aus den Stoffgruppen der Eisen- und Titan- Verbindungen

4 Tropospharisches Raumelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es über dem Land in einer durch Verkehr und/oder Industrie belasteten Region angeordnet ist und eine erhöhte Konzentration von mindestens einem Schutzstoff, z B auch Hydroxylradikalbildner enthalt

5 Tropospharisches Raumelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß es in einer durch Verkehr und/oder Industrie belasteten Region angeordnet ist und daß es eine erhöhte Konzentration von mindestens einem Schutzstoff enthalt ausgewählt aus den Stoffruppen der an Sauerstoff und/oder Stickstoff gebundenen Elemente Titan, Eisen, Silicium, Zirkonium und Cer

6 Tropospharisches Raumelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine schadstoffbelastete Wolke ist, die durch einen Storfall gebildet worden ist und die eine erhöhte Konzentration von mindestens einem Schutzstoff enthalt

7 Tropospharisches Raumelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine schadstoffbelastete Wolke ist, die durch einen Storfall gebildet worden ist ist und die eine erhöhte Konzentration von mindestens einem Schutzstoff enthalt, der ausgewählt ist aus den Stoffruppen der

- Pigmente,

- Sorbenzien, - Adsorbenzien,

- Chemisorbenzien,

- Absorbenzien,

- Pigmente,

- wäßrigen Losungen,

- Geruchsstoffe,

- Reizstoffe,

- Geschmacksstoffe,

- Nebelbildner,

- hygroskopischen Stoffe,

- jodhaltigen Stoffe

8 Tropospharisches Raumelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es über einer durch Vitalelement-Mangel belasteten Region angeordnet ist und daß es eine erhöhte Konzentration von mindestens einem der Mangel- Vitalelemente enthalt

9 Verfahren zur Herstellung tropospharischer Raumelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Raumelemente durch Zusatz mindestens eines Vitalelements und/oder mindestens eines Schutzstoff enthaltenden Mittels aus einer oder mehreren der Gruppen der Pulver, Nebel und Gase hergestellt werden, die dadurch auszeichnet sind, daß sie eine Neigung zum verzögerten Absetzen haben

10 Verfahren zur Herstellung tropospharischer Raumelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Raumelemente durch Zusatz von Rauchgas hergestellt werden, das mindestens ein Vitalelement und/oder mindestens einen Schutzstoff enthalt

11 Rauchgas zur Herstellung tropospharischer Raumelemente nach Anspruch 1 , enthaltend mindestens ein Vitalelement und/oder einen Schutzstoff

12 Brennstoffe und Brennstoffzusatze zur Herstellung tropospharischer Raumelemente nach Anspruch 1, die bei der Verbrennung ein Rauchgas bilden, das mindestens mit einem Vitalelement und/oder einem Schutzstoff angereichert ist

13 Brennstoffe und Brennstoffzusatze zur Herstellung tropospharischer Raumelemente nach Anspruch 1 , enthaltend einen oder mehrere der Stoffe aus den Gruppen Wasserstoff, Erdgas, Flüssiggas, Erdöl, Erdolraffinat, Pyrolyseol, Ole aus nachwachsendem Rohstoff, Dieselöl, Kerosin, Leichtol, Schweröl, Silikonol, Ottokraftstoff, Methanol, Metall, Metalloid und enthaltend in angereicherter Form mindestens ein Vitalelement und/oder mindestens einen Stoff, der durch Pyrolyse und/oder Verbrennung in einen Schutzstoff übergehen kann

14 Verfahren zur Schadstoffbeseitigung aus tropospharischen Raumelementen gemäß Anspruch 1 durch Zusatz schutzstoffhaltiger Rauchgase

15 Verfahren zur Smogbeseitigung aus tropospharischen Raumelementen gemäß Anspruch 1 durch Zusatz schutzstoffhaltiger Rauchgase

16 Verfahren zur Beseitigung radioaktiver Elemente aus tropospharischen Raumelementen gemäß Anspruch 1 durch Zusatz schutzstoffhaltiger Rauchgase 17 Verfahren zur Beseitigung von Giftstoffen aus tropospharischen Raumelementen gemäß Anspruch 1 durch Zusatz schutzstoffhaltiger Rauchgase

18 Verfahren zur Beseitigung von Mikroben aus tropospharischen Raumelementen gemäß Anspruch 1 durch Zusatz schutzstoffhaltiger Rauchgase

19 Verfahren zur photolytischen Reinigung von Abluft- oder Zuluftstromen gemäß Anspruch 1 durch Zusatz schutzstoffhaltiger Rauchgase

20 Verfahren zur Steigerung des Phytoplanktonwachstums unter einem tropospharischen Raumelement gemäß Anspruch 1 durch Zusatz von Rauchgasen enthaltend Vitalelemente in das tropospharische Raumelement

21 Verfahren zur Kühlung des tropospharischen Klimas durch Injektion von Rauchgasen enthaltend Vitalelemente und/oder Schutzstoffe in ein oder mehrere tropospharische Raumelemente gemäß Anspruch 1

22 Sicherheitseinrichtung im Kernkraftwerken und/oder Anlagen zur Handhabung oder Lagerung giftiger Stoffe und/oder gefahrlicher Mikroben enthaltend eine Vorrichtung zur Herstellung und/oder Konditionierung von Rauchgas, das mindestens einen Schutzstoff enthalt, und die dazu geeignet ist, das hergestellte und/oder konditionierte Rauchgas in das tropospharischen Raumelement gemäß Anspruch 1 , enthaltend die im Storfall ggf freigesetzte, giftige, virulente oder radioaktive Stoffe enthaltende Wolke, zu injizieren

23 Sicherheitseinrichtung gemäß Anspruch 22 enthaltend eine Vorrichtung zur Herstellung und/oder Konditionierung von Rauchgas, das mindestens einen Schutzstoff enthalt aus den Gruppen Jodverbindungen, Pigmente, Eisenoxide, Ruße, Saurebildner, Alkalibildner, Nebelbildner, hygroskopische Stoffe, Geruchsstoffe, Geschmackstoffe, Aromen, Reizstoffe, der Saurebildner, der Alkalibildner, Sorbenzien, Adsorbenzien, Absorbenzien, Chemisorbenzien, Wasserdampf