Nachhaltigkeit

Name: Desinfektionsmittel
Brand: sterilico
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NACHHALTIGE PRODUKTION

Zwei Themen haben die Medienlandschaft der letzten Jahre wie kaum etwas anderes geprägt und sich tief im Bewusstsein der Bevölkerung verankert.

„Klimawandel “ und „Pandemie“

Während Nachhaltigkeit und Umweltschutz schon länger thematisiert wurden, ist auch das Bewusstsein für Hygiene und Desinfektion in der Bevölkerung, bedingt durch die Corona-Pandemie, stark gestiegen.
So hat sich die Produktion von Desinfektionsmittel im Zeitraum Januar bis September 2020, laut dem deutschen statistischen Bundesamt (destatis.de), um 80 % gegenüber dem Vorjahreszeitraum erhöht. In Deutschland wurden allein im Monat April 2020 ca. 14800 Tonnen Wirkstoffgewicht an Desinfektionsmittel produziert.
Aber haben Sie sich eigentlich schon einmal überlegt welche ökologischen Auswirkungen diese gesteigerte Desinfektionsmittelproduktion auf die Umwelt hat und ob es nicht auch einen einfacheren und ökologisch verträglicheren Weg zur Produktion von Desinfektionsmittel gibt?
Bei der industriellen Produktion von Desinfektionsmittel werden, wie bei jedem verfahrenstechnischen Prozess, Energien und Materialströme genutzt, um ein gewünschtes Produkt herzustellen.

KONVENTIONELLES DESINFEKTIONSMITTEL

Handelsübliche Desinfektionsmittel bestehen aus einem Gemisch von überwiegend hochprozentigem Ethanol (96 % vol.) und anderen, desinfizierend wirkenden Stoffen wie z.B. Wasserstoffperoxid.

Typische Zusammensetzung

Ethanol oder Isopropanol
Wasserstoffperoxid
Destilliertes Wasser
Glycerin

(Quelle: WHO-Rezeptur)

Für Handdesinfektionsmittel wird meist noch Glycerol als Hautschoner und diverse Duftstoffe hinzugefügt. Konventionelles Glycerol wird synthetisch hergestellt und ist ein Nebenprodukt der Erdölindustrie.

Je nach Verfahren kann der damit verbundene ökologische Fußabdruck stark beeinflusst werden.

BIOETHANOL-PRODUKTION

Bioethanol ist Ethanol, das aus biologischen Stoffen (Biomasse) hergestellt wird. Dieser Hauptbestandteil von herkömmlichen Desinfektionsmitteln, kann durch Vergärung (Fermentation) von Biomasse produziert werden.
Dabei wird Getreide zunächst zerkleinert, um die Umwandlung von im Getreide enthaltener Stärke in Zucker zu erleichtern, und anschließend unter Zugabe von Enzymen und Wasser erhitzt. Die entstehende Maische wird in einem Bioreaktor (Fermenter) zusammen mit Hefe vergoren. In diesem Gärprozess wird Zucker schließlich in Ethanol (C2H5OH), umgewandelt.
Damit ist der Herstellungsprozess von Ethanol allerdings nicht beendet, den, um einen hochprozentigen Alkohol herstellen zu können muss das Wasser-Alkohol-Gemisch wieder voneinander getrennt werden. Dies geschieht durch ein thermisches Verfahren, das die unterschiedlichen Siedepunkte der beiden Stoffe ausnutzt und jedem Schnapsbrenner bestens bekannt ist, die Destillation. Großtechnisch geschieht dies in zwei Rektifikationskolonnen, da mit reiner Destillation nur bis zum sog. azeotropen Punkt bei ca. 96 % getrennt werden kann.
Bei der Produktion von 1L Ethanol fallen ca. 10L Rückstände aus der Destillation (Schlempe) an. Diese wird, unter weiteren hohem Energieaufwand, getrocknet und als Futtermittel und Dünger weiterverwendet.

Foto einer Anlage zur Erzeugung von Bioethanol

Vereinfachtes Schema der industriellen Bioethanol-Produktion

Es ist leicht ersichtlich, dass für jeden dieser Verfahrensschritte große Mengen Energie in unterschiedlichster Form (thermisch, elektrisch usw.) zugeführt werden müssen. Zudem ist jeder dieser Prozessschritte mit Verlusten und Emissionen behaftet.
Die Bioethanol-Herstellung belastet die Umwelt auch sehr stark durch die Agrarwirtschaft, vor allem wenn synthetische Dünger und Pestizide eingesetzt werden.
Weitere kritische Punkte sind die Wasserverschmutzung durch ebendiese ausgeschwemmten Düngemittel und die Tatsache, dass für die Bioethanol Produktion wertvolle, landwirtschaftliche Nutzfläche benötigt wird, die andernfalls für die Lebensmittelproduktion zur Verfügung stehen würde.
Selbst unter Berücksichtigung, dass die bei der Ethanol-Produktion freigesetzten Treibhausgase wie z.B. CO2 zuvor von den Pflanzen aufgenommen wurden, ist der Gesamtprozess als nicht klimaneutral anzusehen, da für die unterschiedlichen Prozessschritte von der Ernte bis zur Destillation der Biomasse Energie verbraucht wird, die meist aus fossilen Brennstoffen stammen.

INDUSTRIEETHANOL

Die Produktion von Bioethanol ist aufwendig und relativ teuer. Industriealkohol, wird durch die technische Synthese von Ethen und Wasser hergestellt. Ethen wird dabei aus dem Aufspalten (Cracken) von Kohlenwasserstoffen wie z.B. Erdgas bei Temperaturen bis zu 300 °C und Drücken von 70 bar Druck gewonnen. Dabei dient Schwefelsäure oder Phosphorsäure als Katalysator.

WASSERSTOFFPEROXID-PRODUKTION

Ein weiterer, häufig verwendeter, Bestandteil von Desinfektionsmittel ist Wasserstoffperoxid. Ein starkes Oxidationsmittel, welches in 3% Lösung dem Desinfektionsmittel zugesetzt wird und so das Verkeimen der Lösung verhindern soll. Industriell wird Wasserstoffperoxid heutzutage mit dem Anthrachinon-Verfahren unter erhöhtem Druck und Temperatur hergestellt.
In einem weiteren Prozessschritt wird Wasserstoffperoxid entwässert. Dies geschieht industriell wieder durch fraktionierte Destillation. Auch hier werden wieder große Mengen Energie benötigt.

Der Schutz unserer Umwelt liegt in Ihrer Hand!

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STERILICO – IN EINEM (PROZESS-) SCHRITT ZUM DESINFEKTIONSMITTEL

sterilico.stream Desinfektionsmittelgeneratoren erzeugen aus Wasser, Kochsalz, und elektrischem Strom frisches sterilico, das hochwirksame, natürliche Desinfektionsmittel mit dem Hauptbestandteil HOCI. Mit sterilico gelingt die Desinfektionsmittelproduktion in einem einzigen Prozessschritt.
Der Salzbedarf für den Elektrolyseprozess pro Liter Desinfektionsmittel ist dabei so gering (im Promillebereich), dass der für die Gewinnung benötigte Energiebedarf vernachlässigt werden kann.
Die benötigte Energie für die Produktion des sterilico-Desinfektionsmittels stammt hauptsächlich aus dem für den Elektrolyseprozess benötigten elektrischen Strom und ist um ein Vielfaches niedriger als der Energiebedarf bei der Produktion von konventionellem Desinfektionsmittel mit all seinen Zwischenschritten.
Stammt der elektrische Strom aus erneuerbaren Energiequellen wie Wasser- oder Solarenergie, kann sterilico Desinfektionsmittel nahezu 100% klimaneutral und nachhaltig produziert werden.

ENERGIEVERGLEICH

Die komplexen Stoff- und Energieströme der Produktionsverfahren für handelsübliches Desinfektionsmittel, machen eine Abschätzung des Energieverbrauchs und der dabei auftretenden Emissionen schwierig.
Ein einfaches Rechenbeispiel zeigt aber die Vorteile der dezentralen Desinfektionsmittelproduktion durch einen einzelnen Prozessschritt mit der sterilico Elektrolysezelle. Der Leistungsbedarf für die Produktion von 1 Liter/min hochwirksamen sterilico in höchster Konzentration in unserer patentierten (Patent AT 524127 B1) Elektrolysezelle beträgt ca. 350W. Allein um dieselbe Menge eines Alkohol-Wasser Gemisches für den Destillationsprozess auf die Siedetemperatur des Alkohols zu bringen, wird rechnerisch die fast 10-fache Heizleistung benötigt. Dabei sind der Energiebedarf zum Verdampfen des Alkohols und der vorangegangenen Prozessschritte (Mahlen, Verflüssigen, Fermentieren usw.) sowie der Peripheriegeräte wie Pumpen, Rührwerke usw. noch gar nicht berücksichtigt.
Mit sterilico – Stream kann in einem einzigen Produktionsschritt natürliches Desinfektionsmittel einfach und dezentral hergestellt werden. Die entfallenden Transportwege für Anlieferung und Abtransport von Produktionsressourcen entlastet die Umwelt zusätzlich und verbessern die CO2 Bilanz des Herstellungsprozesses.

ENTSORGUNG/WIEDERVERWERTUNG

Bei handelsüblichem Desinfektionsmittel auf Ethanol-Basis fallen schon während der Produktion zahlreiche Nebenprodukte an. Diese müssen für eine ökologische Wiederverwertung erst aufwendig und energiereich verarbeitet werden. So fällt bei der Destillation pro Liter Ethanol die ca. 10-fache Menge an Rückständen von der Gärflüssigkeit (Schlempe) an. Dieses Nebenprodukt lässt sich zwar als Futtermittel oder Dünger weiterverarbeiten, muss dafür aber aufwendig entwässert, getrocknet und pelletiert werden. Andere Nebenprodukte wie Aldehyde und Fuselöle können in der pharmazeutischen Industrie eingesetzt werden.
Auch die Entsorgung von nicht mehr gebrauchten oder abgelaufenen Desinfektionsmittel stellt ein immenses Problem dar. Vielen ist nicht bewusst, dass ein solches Produkt nicht einfach im Hausmüll entsorgt werden darf, sondern als Chemikalien-Sonderabfall einem Entsorgungsbetrieb zugeführt werden muss. Keinesfalls sollten Restmengen dieser Chemikalien ins Abwassersystem gelangen (herunterspülen in der Toilette).
sterilico ist in dieser Hinsicht völlig unproblematisch, da es am Ende der Gebrauchsfähigkeit wieder in seine natürlichen Bestandteile, Wasser und Salz zerfällt.
Neben dem geringeren Energiebedarf bei der Herstellung von sterilico trägt auch die einfache Entsorgbarkeit und die saubere Prozessführung ohne zu verwertende Nebenprodukte zur hervorragenden Ökobilanz bei.

Nachhaltigkeit

Der Schutz unserer Umwelt liegt in Ihrer Hand!

- ist 100% biologisch abbaubar !

- hat den kleinsten ökologischen Fußabdruck aller Desinfektionsmittel !

- kann mit sterilico - Stream-Generatoren CO2-neutral hergestellt werden !

- Desinfektion in Perfektion - nachhaltig, natürlich, sicher und hochwirksam