Sonne und Nanotechnik bereiten Wasser auf
EPFL entwickelt preiswerten Filter mit fotokatalytischer Wirkung vorrangig für Entwicklungsländer
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Preisgünstiger EPFL-Filter in Aktion: Sonne und Nanotechnik reichen aus (Foto: epfl.ch) |
Lausanne (pte036/08.04.2022/13:30)
Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) http://epfl.ch haben einen preiswerten Filter mit fotokatalytischer Wirkung entwickelt. Das Team um László Forró hat hierfür Titandioxid-Drähte, die einen Durchmesser von wenigen Nanometern haben, mit Kohlenstoff-Nanoröhrchen kombiniert und daraus ein feines Netz gewebt. Laut WHO haben weltweit rund 1,8 Mrd. Menschen keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser.
Radikale töten Bakterien und Viren
Einziger Antrieb der neuen Miniatur-Wasserreinigungsanlage ist Sonnenlicht, genauer gesagt dessen ultravioletter Anteil. Titandioxid, das meist in Form von weißem Pulver vorliegt, in diesem Fall aber Fäden bildet, hat die Eigenschaft, in Kombination mit ultraviolettem Licht Bakterien und Viren abzutöten. Die Ergänzung durch Kohlenstoff-Nanoröhrchen verstärkt diese Wirkung noch. Wasser jeglicher Art wird mit diesem aktiven Filter zu Trinkwasser.
Sonnenlicht in Kombination mit Titandioxid erzeugt freie Radikale, das sind hochreaktive Moleküle, die mit allem reagieren, was ihnen in die Quere kommt. Dazu gehören Wasserstoffperoxid, das ansonsten zum Bleichen von Haaren genutzt wird, Hydroxide und Sauerstoffionen. Das Team hat seinen Filter mit Wasser getestet, das von Escherichia coli verseucht war, einem fast immer in Abwässern vorhandenen Darmbakterium, das vor allem bei Kleinkindern zu schwerem Durchfall führt. Nach Schätzungen des Kinderhilfswerks der Vereinten Nationen sterben daran täglich 1.300 Kinder.
Lösung für abgelegene Standorte
Der Filter tötete die gefährlichen Bakterien zuverlässig ab. Auch andere Krankheitserreger wie Salmonellen und Legionellen haben keine Chance gegen die Kombination aus Licht und reaktiven Materialien. Selbst gefährliche Verunreinigungen wie Arzneimittelrückstände und Pestizide werden wirkungsvoll zerstört. "Wir haben ein sehr effizientes Wasseraufbereitungsgerät entwickelt, das außer Sonnenlicht keine Energiequelle benötigt. Unser Prototyp kann auch an abgelegenen Orten sauberes Trinkwasser für kleine Bevölkerungsgruppen liefern", so Forró. Jetzt hofft er, dass die Industrie die Innovation aufgreift.
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