Hocheffizienter Schwermetall-Filter

ETH-Forscher entwickeln ein neuartiges Wasserfiltersystem, das bisherigen Systemen in vielerlei Hinsicht überlegen ist.

Es entfernt aus dem Wasser höchst effizient verschiedene giftige Schwermetall-Ionen und radioaktive Substanzen und lässt sich erst noch für die Wiedergewinnung von Gold nutzen.


Bisherige Methoden, mit denen etwa Schwermetalle aus dem Wasser entfernt werden, sind entweder zu spezifisch auf ein bestimmtes Element ausgerichtet oder die Filterkapazität ist zu klein. Zudem sind bisherige Lösungen oft auch zu teuer. Abhilfe schaffen könnte nun eine neuartige Hybrid-Filtermembran aus kostengünstigen Rohstoffen wie Molkeproteinfasern und Aktivkohle. Schwermetallionen lassen sich bereits mit nur einem Durchgang durch die Filtermembran fast vollständig aus dem Wasser entfernen. Kern des Filtersystems ist eine neuartige Hybridmembran aus Aktivkohle und steifen, zähen Fasern aus Molkeprotein. Die beiden Komponenten sind günstig erhältlich und ohne großen Aufwand herzustellen.


Diese Hybridmembran nimmt verschiedene Schwermetalle auf, und zwar unspezifisch. Dazu zählen industriell relevante Elemente wie Blei, Quecksilber, Gold oder Palladium. Sie absorbiert aber auch radioaktive Substanzen wie Uran oder Phosphor-32, die bei radioaktivem Abfall oder für bestimmte Krebstherapien relevant sind. Überdies eliminiert die Membran hochgiftige Metall-Cyanide aus dem Wasser. Zu dieser Stoffklasse zählt Gold-Cyanid, das die Elektronikindustrie häufig für die Herstellung von Leiterbahnen auf Platinen braucht. Das Edelmetall lässt sich dank dieser Membran herausfiltern und auf einfache Weise zurückgewinnen. Damit könnte das Filtersystem dereinst auch einen wichtigen Beitrag zum Gold-Recycling leisten.
 
Bei Tests mit Quecksilberchlorid etwa sank die im Filtrat vorhandene Quecksilberkonzentration um mehr als 99,5 Prozent. Noch effizienter absorbierte die Hybridmembran eine giftige Kalium-Gold-Cyanid-Verbindung oder Blei-Salze: Erstere wurden zu 99,98 Prozent in der Membran gebunden, letztere zu 99,97 Prozent. Vom radioaktiven Uran wurden durch die Filtration 99,4 Prozent der ursprünglichen Konzentration gebunden.
 
Bild: ETH Zürich/R. Mezzenga/S. Bolisetty – Gold, das aus verschmutztem Wasser zurückgewonnen wurde.




16.02.2016
KK

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