US-Forschende finden Lösung gegen Nanoplastik im Wasser
Forschende aus den USA haben ein Lösungsmittel entwickelt, das Nanopartikel mit einer Effizienz von 98 % aus dem Wasser fischt.
Die Flüssigkeit verwendet ein Lösungsmittel, um die Kunststoffpartikel einzufangen, und hinterlässt sauberes Wasser. Auf dem Foto testet Prof. Gary Baker gerade an einer Probe.
Foto: Sam O’Keefe
Nanoplastik, winzige Kunststoffpartikel, die oft kleiner als ein menschliches Haar sind, stellen eine zunehmende Bedrohung für Umwelt und Gesundheit dar. Diese Mikropartikel gelangen unbemerkt in unsere Gewässer und können sich in aquatischen Ökosystemen und in der Nahrungskette anreichern. Besonders besorgniserregend sind ihre möglichen Auswirkungen auf Herz-Kreislauf- und Atemwegserkrankungen beim Menschen. Forschende der University of Missouri haben nun eine spannende Methode entwickelt, um die gefährlichen Partikel aus dem Wasser zu entfernen.
Lösungsmittel funktioniert fast wie ein Magnet
Das Team der University of Missouri unter der Leitung von Gary Baker, außerordentlicher Professor für Chemie, hat ein innovatives Lösungsmittel entwickelt, mit dem mehr als 98 % des Nanoplastiks aus dem Wasser entfernt werden können. Diese Lösung, die aus natürlichen und ungiftigen Bestandteilen besteht, funktioniert ähnlich wie ein Magnet, der Eisen anzieht. Das Lösungsmittel verbindet sich mit den Kunststoffteilchen im Wasser und hebt sie an die Oberfläche, wo sie leicht entfernt werden können.
Laborversuche haben die Wirksamkeit dieser Methode gezeigt. Das Lösungsmittel, das leichter als Wasser ist, schwimmt zunächst an der Oberfläche. Durch Schütteln oder Rühren verteilt es sich im Wasser und nimmt dabei die Nanoplastikteilchen auf. Nach einiger Zeit steigt es wieder an die Oberfläche, nun beladen mit den mikroskopisch kleinen Kunststoffteilchen. Diese können nun einfach abgeschöpft werden, zurück bleibt gereinigtes Wasser.
In dieser Abbildung wird die zweistufige Extraktionsmethode beschrieben.
Foto: Gary Baker
Nächstes Ziel: Vom Labor in die Praxis
Obwohl diese Methode bereits gute Ergebnisse liefert, steht die Forschung noch am Anfang. Derzeit ist der Einsatz der Technik auf kleine Wassermengen im Labor beschränkt. Das Forschungsteam arbeitet jedoch daran, das Verfahren so zu skalieren, dass es in Zukunft auch auf größere Gewässer wie Seen und Ozeane angewendet werden kann. Ein weiteres Ziel der Forschenden ist es, eine Methode zu entwickeln, mit der das Lösungsmittel nach der Aufnahme der Nanoplastikteilchen wiederverwendet werden kann. Das würde das Verfahren nicht nur effizienter, sondern auch nachhaltiger machen.
Besonders bemerkenswert ist, dass die Methode sowohl in Süß- als auch in Salzwasser funktioniert. Dies eröffnet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten von der Trinkwasseraufbereitung bis hin zur Säuberung der Ozeane. Und ungiftig ist es auch: „Unser Lösungsmittel wird aus sicheren, ungiftigen Komponenten hergestellt. Es ist hydrophob, sodass es sich mit Wasser nicht verbindet und dieses auch nicht verunreinigt“, so Doktorandin Piyuni Ishtaweera.
Gefährliche Nanopartikel
Das Forscherteam der Universität von Missouri hat verschiedene Größen von Nanoplastikpartikeln auf Polystyrolbasis untersucht, einem weit verbreiteten Kunststoff, der unter anderem bei der Herstellung von Styroporbechern Verwendung findet. Im Gegensatz zu früheren Ansätzen, die sich oft nur auf eine einzige Partikelgröße konzentrierten, deckte diese Studie mehrere Größen ab, um realistischere Ergebnisse zu erzielen.
Nanoplastikpartikel gelten als besonders bedenklich, da sie mit Herz-Kreislauf- und Atemwegserkrankungen in Verbindung gebracht werden. Diese winzigen Partikel gelangen fast unbemerkt in die Gewässer der Welt und reichern sich dort an. „Nanoplastik kann die aquatischen Ökosysteme erheblich stören und in die Nahrungskette gelangen, was sowohl für Tiere als auch für Menschen ein ernsthaftes Risiko darstellt,“ warnt Ishtaweera.
Hier geht es zur Pressemitteilung der University of Missouri
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