Umweltkatastrophen: Magnet saugt Öl und Benzin aus dem Wasser

Heizöl, Diesel, Benzin und vor allem Rohöl gelangen nach Unfällen häufig in Gewässer. Sie wieder einzusammeln ist nur mit hohem Aufwand möglich. Künftig ist es ein Kinderspiel. Dann werden die Kohlenwasserstoffe einfach per Magnet entfernt. „So ein Quatsch“, werden viele sagen, und sie scheinen Recht zu haben. Kohlenwasserstoffe sind schließlich nicht magnetisch.

Ein Fischkutter in den Gewässern Schottlands. Foto: CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=131911

Magnetisches Eisenoxid bindet Kohlenwasserstoff an sich

Mit einem Trick werden sie es doch. Ein Team um Marcus Halik, Professor für Materialwissenschaften an der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg, haben Eisenoxid-Partikel so präpariert, dass sie Kohlenwasserstoff an sich binden. Diese sind magnetisch, sodass das Einsammeln funktioniert. Trennt man die Partikel anschließend von den Kohlenwasserstoffen können beide Fraktionen weitergenutzt werden.

Partikelvolumen wächst auf das 14-Fache

Anders als beim Abschöpfen der Verunreinigungen – zurück bleiben Dispersionen, also Mixturen aus Wasser und Kohlenwasserstoffen –, gelingt mit den präparierten Eisenoxidteilchen eine hundertprozentige Entfernung. Sie sind zudem äußerst effektiv. Sie sammeln so viele Moleküle ein, dass ihr Volumen zum Schluss 14 Mal größer ist als der Partikelkern. Damit ist das Verfahren äußerst effizient und damit kostengünstig. Bisher lassen sich nur Teile der Verunreinigungen einsammeln. Den Rest übernehmen Bakterien, die in Gewässern von Natur aus vorkommen. Doch diese arbeiten langsam. Oft vergehen Jahre, ehe ein verunreinigtes Gewässer wieder völlig sauber ist. In dieser Zeit leiden Pflanzen und Tiere unter der Verunreinigung.

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Die Industrie zeigt sich schon interessiert

Die Forscher testeten das System bei Verunreinigungen mit unterschiedlichen Kohlenwasserstoffen. Zudem veränderten sie die Temperatur und experimentierten mit unterschiedlichen Wässern, etwa dem aus Binnenseen und mit Meerwasser. Per Computersimulation modifizierten sie die Funktionsschicht, die auf Kohlenwasserstoffe anziehend wirkt, sodass sie die Wirksamkeit noch erhöhten. Das vorgestellte System könnte in Zukunft helfen, durch Ölverschmutzungen ausgelöste ökologische Katastrophen zu entschärfen. Derzeit arbeiten die FAU-Wissenschaftler gemeinsam mit Partnern der Industrie daran, eine Produktionstechnik für die Massenherstellung der Partikel zu entwickeln und das Konzept auf reale Anwendungen zur Gewässerreinigung zu übertragen.