Giftige Schwermetalle entfernen 27.09.2016, 11:58 Uhr

So lässt sich mit Kaffeesatz Wasser filtern

Italiener lieben ihren Kaffee, besonders gerne pressen sie für ihren Espresso knapp 90 °C heißes Wasser unter einem Druck von 9 bar durch 7 g des koffeinhaltigen Pulvers aus dunkel gerösteten Kaffeebohnen. Da ist es nur logisch, dass italienische Wissenschaftler jetzt eine Möglichkeit gefunden haben, all den Kaffeesatz sinnvoll zu verwenden: Sie entfernen damit giftige Schwermetalle aus Wasser. Und das gelingt ihnen sogar ziemlich effektiv.

Dass Italiener ihren Kaffee lieben ist bekannt. Jetzt haben italienische Forscher herausgefunden, dass sich auch Kaffeesatz sinnvoll weiterverwerten lässt: als Schwermetallfilter.

Dass Italiener ihren Kaffee lieben ist bekannt. Jetzt haben italienische Forscher herausgefunden, dass sich auch Kaffeesatz sinnvoll weiterverwerten lässt: als Schwermetallfilter.

Foto: Frank Rumpenhorst/dpa

Da Kaffee eines der beliebtesten Getränke auf Erden ist, kommt eine große Menge an Kaffeesatz zusammen. Geschätzt sind es rund sechs Millionen Tonnen pro Jahr. Dieses um seine anregenden Inhaltsstoffe befreite Abfallprodukt enthält Fettsäuren, Zellulose und Polyphenole. Das sind Substanzen, die Schwermetalle binden können.

Poröser Schwamm aus Silikon, Zucker und Kaffeesatz

Damit ist Kaffeesatz definitiv viel zu schade für die Mülltonne. Ein italienisches Forscherteam um Asmita Chavan vom Italienischen Institut für Technologie in Genua hat nun eine durchaus sinnige Verwendung des ausgelaugten Kaffeepulvers gefunden. Die Forscher stellten einen porösen Schwamm her, der aus Silikon und Zucker sowie zu 60 % aus Kaffeepulver besteht.

Chemischer Schaum mit sehr feinen Poren

Durch die Verbindung von Kaffee und Zucker im Wasser entsteht ein chemischer Schaum, dessen Poren so fein sind, dass darin Schwermetall-Teilchen absorbiert werden können. Genau diese absorbierende Wirkung des chemischen Schaums untersuchten die Forscher in ihren Experimenten.

60 Gewichtsprozent Kaffeesatz stecken in diesem porösen Biopolymer-Schwamm – und das sorgt dafür, dass er Schwermetalle ziemlich effektiv aus dem Wasser zieht.

60 Gewichtsprozent Kaffeesatz stecken in diesem porösen Biopolymer-Schwamm – und das sorgt dafür, dass er Schwermetalle ziemlich effektiv aus dem Wasser zieht.

Foto: American Chemical Society

Dazu legten sie jeweils einen solchen Schwamm in Wasserproben, die unterschiedliche Konzentrationen von giftigen Substanzen wie Quecksilber, Blei oder eine ganze Mischung aus mehreren Schwermetallen enthielten. Im Anschluss testeten Chavan und ihre Kollegen regelmäßig den Schwermetallgehalt der Wasserproben.

Biopolymer-Schwamm entfernt bis zu 99 % Blei und Quecksilber

Das Ergebnis überrascht: Der Kaffee-Biopolymer-Schwamm ist in der Lage, in einem Zeitraum von 30 Stunden bis zu 99 % des Bleis und Quecksilbers aus den Wasserproben zu entfernen. Vor allem bei geringen Konzentrationen funktionierte der Filter ganz hervorragend, sogar bei den selbst zusammengemischten Schwermetall-Kontaminationen. So beeindruckend effektiv ist der Kaffee-Biopolymer-Schwamm allerdings nur im stehenden Wasser. Die hohe Wirksamkeit nahm im fließenden Wasser deutlich ab.

Wenn das kontaminierte Wasser den Schwamm durchfloss, sank die Absorptionsfähigkeit des Schwamms auf rund 60 % – was aber immer noch erstaunlich gut ist. Beim Blei konnte der Schwamm aus dem fließenden Wasser 67 % zurückhalten. „Dieser Bioelastomer-Schaum zeigt damit eine bessere Absorptionsleistung als Ansätze mit purem Kaffeepulver“, sagt Chavan. „Zudem hat er zusätzliche Vorteile: Er ist einfach zu nutzen und kann nach der Wasserreinigung leicht wieder herausgenommen werden.“

Espressomaschine analysiert kontaminierte Bodenproben

Kurioserweise ist auch die spezielle italienische Zubereitungsart des Kaffeepulvers als Espresso gut dazu geeignet, um diese Maschinen zur Analyse von kontaminierten Bodenproben umzufunktionieren.

Der spanische Chemiker Francesc Esteve-Turrillas hat solche Kapseln mit Bodenproben statt mit Kaffeepulver gefüllt. Dem Wasser wurden geringe Mengen von Lösungsmitteln beigesetzt. So konnte die Kaffeemaschine Schadstoffe aus der Erde herauslösen. Viel schneller als spezielle Laborgeräte.

Der spanische Chemiker Francesc Esteve-Turrillas hat solche Kapseln mit Bodenproben statt mit Kaffeepulver gefüllt. Dem Wasser wurden geringe Mengen von Lösungsmitteln beigesetzt. So konnte die Kaffeemaschine Schadstoffe aus der Erde herauslösen. Viel schneller als spezielle Laborgeräte.

Foto: Victoria Bonn-Meuser/dpa

Auf diese verrückte Idee ist kein Italiener, sondern der spanische Chemiker Francesc Esteve Turrillas von der Universität Valencia gekommen. 

Warum Kaffeetrinken so gesund ist

Kaffeegenuss bringt Wissenschaftler immer wieder auf neue Ideen. So zeigte der Harvard-Forscher Frank Hu allen eine rote Karte, die ständig mit der Behauptung nerven, Kaffeetrinken schade dem Herzen. Im Gegenteil, sagt Hu. Bei regelmäßigem Genuss von drei bis fünf Tassen Kaffee pro Tag, sinkt das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen deutlich. Über weitere positive Gesundheitsaspekte des anregenden Getränks können Sie sich hier informieren. 

Von Detlef Stoller

Top Stellenangebote

Universitätsstadt Marburg-Firmenlogo
Universitätsstadt Marburg Leiterin / Leiter für den Fachdienst Bauverwaltung und Vermessung Marburg
J. Schmalz GmbH-Firmenlogo
J. Schmalz GmbH Assistent (m/w) der Geschäftsführung Glatten
SEW Eurodrive-Firmenlogo
SEW Eurodrive Projektingenieur Automatisierung (w/m) Bruchsal
B. Braun Melsungen AG-Firmenlogo
B. Braun Melsungen AG Laboringenieur für Kunststoffeinmalartikel (m/w) Schwerpunkt Prüftechnik und Schadensanalyse Radeberg
Continental Foods Germany GmbH-Firmenlogo
Continental Foods Germany GmbH Elektroingenieur (m/w) Fachrichtung Automatisierungstechnik Lübeck
Honda R&D Europe (Deutschland) GmbH-Firmenlogo
Honda R&D Europe (Deutschland) GmbH Entwicklungsingenieur/in Elektrofahrzeuge und Smart Grids Offenbach am Main
Honda R&D Europe (Deutschland) GmbH-Firmenlogo
Honda R&D Europe (Deutschland) GmbH Entwicklungsingenieur/in Emissions- und Umwelttechnologien Offenbach am Main
Belimed GmbH-Firmenlogo
Belimed GmbH Elektroingenieur (m/w) Mühldorf am Inn
Jungheinrich Landsberg AG & Co. KG-Firmenlogo
Jungheinrich Landsberg AG & Co. KG Ingenieur (m/w) als Produktionsleiter Elektro-Niederhubwagen Landsberg
Stadt Esslingen am Neckar-Firmenlogo
Stadt Esslingen am Neckar Kanalmeister / Kanalmeisterin / Abwassermeister / Abwassermeisterin Esslingen