365 gute Dinge

Schlagwort: Schwamm

  • #246 Filterschwamm entfernt Schwermetalle aus Gewässern

    Ein junger Mann aus dem aktuell von schweren Hochwassern betroffenen Houston/Texas konnte im Juli 2017 den wohl effektivsten Schwermetall-Wasserfilter vorstellen – und damit eine mögliche Lösung für die Trinkwasserverseuchung durch Schwermetalle bieten.

    Perry Alagappan, so heißt der Erfinder, hatte die Idee dazu nach einer Reise mit seinen Großeltern nach Indien. Daraufhin fragte er an, ob er an der Rice University in Houston in den Laboren Wasserfilter testen könne – bereits 2015 erhielt er seine Entdeckung den „Stockholm Junior Water Prize“. Seither wurde die Technologie weiterentwickelt und schließlich im Juli dieses Jahres präsentiert.

    oben: Ein Quarzfaser-Schwamm mit Kohlenstoff-Nanoröhren; unten: ein bereits genutzter Schwamm der im Testbetrieb 99% der Schwermetalle Cadmium, Kobalt, Kupfer, Quecksilber, Nickel und Blei aus dem Wasser zog
    oben: Ein Quarzfaser-Schwamm mit Kohlenstoff-Nanoröhren; unten: ein bereits genutzter Schwamm der im Testbetrieb 99% der Schwermetalle Cadmium, Kobalt, Kupfer, Quecksilber, Nickel und Blei aus dem Wasser zog (Fotorechte: © Barron Research Group/Rice University)

    Dabei handelt es sich um ein Quarzfaser-Schwamm, bei welchem Kohlenstoff-Nanoröhren hinzugefügt werden. Ein Gramm dieses Materials kann 83.000 Liter kontaminiertes Wasser vom Schwermetall befreien – genug um die täglichen Bedürfnisse von 11.000 Menschen zu stillen. Gereinigt kann dieser Schwamm mit Haushaltschemie wie z.B. Essig.

    Auf ingeneur.de wird das genauer beschrieben:

    Es ist eine simple Quarzwolle, ein watteartiges Gewirr aus zwölf Mikrometer dünnen Siliziumdioxid-Fasern, die das Grundgerüst des Filterschwamms bildet. Um dieses lassen die Forscher winzige Kohlenstoff-Nanoröhrchen wachsen. Die kleinen Nanoröhrchen werden dann mit einer oxidierenden Säure behandelt und einige Kohlenstoffatome werden durch Sauerstoff ersetzt. Dieser Trick verleiht den Nanoröhrchen viele hochreaktive potenzielle Ansatzstellen für Metallionen von Kadmium, Quecksilber und Co. (ingeneur.de)

    Ein Gramm dieses Schwamms kostet einen Vierteldollar (0,21 Euro Cent) – dabei sind Material- und Herstellungskosten in die Kostenanalyse mit eingerechnet. Perry Alagappan studiert nun übrigens an der Stanford Universität.

    Weiterführende Links und Quellen:

    Bildquelle: CC0 Public Domain, TobiasD, Pixabay

  • #66 Neuartiger Schwamm als potentielle Lösung für Ölverschmutzung

    Immer wieder tauchen in den Nachrichten Bilder von Ölverschmutzungen im Meer auf – eine neue Entwicklung soll es nun einfacher gestalten, diese Ölfelder rascher und effizienter zu beseitigen.

    Das neuartige Material kann das bis zu 90-fache seines eigenen Gewichts an Öl aufnehmen, danach ausgepresst und auch immer wieder verwendet werden. Bisherige kommerzielle Mittel konnten meist nur einmalig genutzt werden. Seth Darling und seine KollegInnen am Argonne National Laboratory in Illinois entwickelten einen Ölschwamm, dessen Schaum aus Polyurethan oder Polyimid-Kunststoff besteht – dieser ist wiederum mit „öl-liebenden“ Silan-Molekülen angereichert. Das Verhältnis muss dabei jedoch ganz genau stimmen: Zu viele dieser Moleküle würden den Schwamm für die Aufnahme von Öl nutzlos machen, bei zu wenigen Molekülen könnte zwar Öl aufgenommen, aber nicht wieder ausgepresst werden.

    In größer angelegten Tests haben sie die Fähigkeit des Materials getestet und zeigen sich erfreut über die Funktionalität ihres Ölschwamms. Die bislang unveröffentlichten Studien dazu wurde Anfang Dezember 2016 in der National Oil Spill Response Research & Renewable Energy Test Facility in Leonardo, New Jersey (USA) durchgeführt. Fraglich ist noch, ob solche Schwämme auch den hohen Druck der Tiefsee standhalten – für den Einsatz in Küstengebieten scheint es aber zu funktionieren.

    Das folgende Video zeigt die Fähigkeit des neuen Materials:

    Weiterführende Links und Quellen:

    Bildquelle: CC BY (2.0), Green Fire Productions, „Deepwater Horizon Oil Spill Site“, Flickr