Sauberes Trinkwasser: Kostengünstiger Filter aus Pflanzenabfällen entfernt Schwermetalle

Bei der Extraktion von Öl aus Erdnüssen und Sonnenblumen-Samen entsteht ein Abfallprodukt namens Schrot. Forscherinnen aus Singapur und der Schweiz haben nun eine Methode entwickelt, um dieses Abfallprodukt für die Produktion eines Filters zu verwenden, mit dem Schwermetalle aus Wasser herausgefiltert werden können.

Filtermembran aus Öl-Abfällen

Die entsprechende Studie kommt von Wissenschaftler:innen der Nanyang Technological University (NTU) sowie der ETH Zürich. Das Team extrahierte Proteine aus Erdnuss- und Sonnenblumenschrot. Diese Proteine fügten die Forscher:innen dann zu Proteinketten zusammen, um eine Nano-Struktur zu namens Protein-Amyloidfibrillen zu erschaffen. Diese Fibrillen kombinierten sie dann mit aktiviertem Kohlenstoff, um eine Filtermembran zu kreieren.

Als sie diese Membran einsetzten, um Wasser zu filtern, das mit Blei und Platinum verunreinigt war, fanden sie heraus, dass sie so bis zu 99,89 Prozent der Schwermetalle aus dem Wasser entfernen konnten. Das Resultat entsprach den internationalen Trinkwasserstandards. Die Fibrillen fungierten in der Membran als eine Art molekularer Siebe, in denen die Schwermetall-Ionen hängen blieben.

Schwermetalle können weiterverwendet werden

Den Berechnungen des Teams zufolge würden 16 Kilogramm des Sonnenblumen-Proteins ausreichen, um das Volumen eines olympischen Schwimmbeckens zu filtern, wenn das Wasser mit einer Konzentration von 400 Teilen pro Milliarde mit Blei verunreinigt wäre. Wenn die Membran mit Schwermetallen gesättigt sind, können sie einfach getrocknet und dann verbrannt werden. Dabei werden die Fibrillen zerstört und die Metalle zurückgelassen, sodass die wertvolleren Schwermetalle wiederverwendet werden können.

Außerdem verbleiben die Fibrillen während der Nutzung in der Membran und werden nicht in das gefilterte Wasser abgegeben. Amyloide können Gewebeschäden und Organversagen verursachen, wenn sie sich im Körper ansammeln.

Verwendungszweck für Öl-Schrot

Bei weiterer Entwicklung könnte aus den Filtermembranen eine kostengünstige Alternative zu Wasserfilterverfahren wie der umgekehrten Osmose sein. Solche Verfahren sind nicht nur teurer, sondern benötigen in der Regel auch eine Energiequelle. Das als Grundmaterial verwendete Schrot aus der Ölproduktion kann normalerweise nur als Tiernahrung verwendet werden. Oft wird es auch einfach als Abfall entsorgt.

„Our protein-based membranes are created through a green and sustainable process, and require little to no power to run, making them viable for use throughout the world and especially in less developed countries. Our work puts heavy metal where it belongs – as a music genre and not a pollutant in drinking water„, so Professor Ali Miserez von der NTU.

via Nanyang Technological University