Wie jedes andere Lebewesen sterben auch Bodenmikroorganismen, die Pflanzen schädigen, wenn sie zu heiß werden. Vor diesem Hintergrund haben Wissenschaftler ein neues System entwickelt, das den Boden erhitzende Mikrowellen nutzt, um solche Schädlinge abzutöten. Diese Technologie könnte eines Tages den Einsatz umweltschädlicher Pestizide ersetzen.
Das von Dr. Sunshin Jung und Kollegen am Korea Electronics Research Institute (KERI) entwickelte Gerät verwendet eine proprietäre Antenne, die Mikrowellen in den Boden sendet.
Durch selektives Erhöhen oder Verringern der Wellenlänge und Phase dieser Wellen können sie so beabstandet werden, dass sie sich an bestimmten Punkten im Untergrund treffen und überlappen. An diesen Stellen nimmt die Amplitude der Wellen zu, wodurch sich die Feuchtigkeit im Boden auf Temperaturen von 60 bis 100 °C (140 bis 212 °F) erwärmt – die genaue Temperatur lässt sich über die Antenne einstellen.
In seiner jetzigen Form ist das System in der Lage, den Boden bis zu einer Tiefe von 30 Zentimetern (11,8 Zoll) zu erhitzen. Jung und sein Team glauben, dass dies ausreichen sollte, um schädliche Mikroorganismen wie Bakterien, Pilze und Nematoden, die in oder in der Nähe von Pflanzenwurzeln leben, auszurotten – obwohl nützliche Mikroorganismen leider genauso betroffen sein werden. Im Vergleich dazu dringt das an der Universität Melbourne entwickelte Unkrautvernichtungs-Mikrowellengerät nur in eine Tiefe von 5 bis 10 Zentimetern (2 bis 3,9 Zoll) ein.
Die KERI-Technologie wird derzeit vom Industriepartner JooeunCareFarmCo kommerzialisiert. Denkbar wäre auch der Einsatz bei Anwendungen wie der zerstörungsfreien Abtötung von Termiten in Holzkonstruktionen, dem Schmelzen von Eis auf winterlichen Straßen oder der Reinigung von ölverseuchten Böden.
„Wir machen uns die Welleneigenschaften von Mikrowellen zunutze, indem wir sie so lenken, dass sie sich überlappen statt diffundieren, und den Untergrund unter der Oberfläche erhitzen“, sagte Jung. „Diese Technologie trägt dazu bei, Schädlinge, die nach der Ernte unter der Erde leben, ohne den Einsatz von Pestiziden abzutöten, hat keine Nebenwirkungen und belastet die Umwelt nicht. Sie wird einen großen Beitrag zur landwirtschaftlichen Produktivität und zum Einkommen der Landwirte leisten.“