de.wedoany.com-Bericht: Die Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT University) in Australien hat ein magnetisches Wasseraufbereitungsmaterial entwickelt, das Mikro- und Nanoplastik sowie bestimmte per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) effizienter entfernen kann. Die Forscher sehen darin einen Schritt in Richtung praktischer Abwasserbehandlung.
Die RMIT gibt an, dass diese Erfindung auf der Forschung des Teams aus dem Jahr 2022 zur Entfernung von Mikroplastik basiert und die Leistungsfähigkeit auf kleinere Partikel sowie komplexere Abwasserbedingungen ausweitet. Das Material wird in einem Raumtemperatur-Herstellungsverfahren produziert, wodurch die Ausbeute um das Fünffache gesteigert und der Einsatz teurer Rohstoffe reduziert wird. Dr. Muhammad Haris, Erstautor der Studie von der RMIT School of Engineering, betont, dass die Forschung eine wichtige Herausforderung in der Wasseraufbereitung adressiert und das Material darauf ausgelegt ist, Mikro- und Nanoplastik schnell zu entfernen.
Labortests zeigen, dass das Material innerhalb einer Stunde über 95 % des Mikro- und Nanoplastiks entfernt, darunter Partikel mit einer Größe von nur 30 Nanometern. Etwa 80 % der Schadstoffe wurden in den ersten 15 Minuten entfernt, was der üblichen Kontaktzeit in Wasseraufbereitungsanlagen entspricht. Die RMIT berichtet zudem, dass das Material über 95 % der getesteten Schadstoffe entfernt, darunter Quecksilber, Chrom, Kupfer, Farbstoffe und Ibuprofen, und in Süß- sowie Salzwasser gegen Kunststoffe wie Polyethylen, Polypropylen und Polyester wirksam ist. Erste Tests zeigten auch die Entfernung großer PFAS-Moleküle.
Professor Nicky Eshtiaghi, leitende Forscherin von der RMIT School of Engineering, erklärt, dass die Fähigkeit, Nanoplastik zu erfassen, diese Technologie auszeichne, da es derzeit keine wirksame Lösung zur großflächigen Entfernung von Nanoplastik gebe. Das Forschungsteam testete das Material auch in industriellen Waschabwässern, die die RMIT als bedeutende Quelle für Mikroplastikverschmutzung durch synthetische Fasern bezeichnet. Das Material entfernte über 88 % der Polyester-Mikrofasern, während es in Gegenwart von Tensiden und organischen Stoffen weiterhin Farbstoffe entfernte.
Ein gemeinsam mit dem kanadischen Unternehmen One Eye Industries entwickelter Prototyp kombiniert das Adsorptionsmittel mit Magnetabscheidungstechnologie, sodass das Behandlungsmaterial nach der Aufbereitung zurückgewonnen und wiederverwendet werden kann. Außerordentlicher Professor Nasir Mahmood, Co-Leitforscher von der RMIT School of Science, erklärt, dass die Ergebnisse das Potenzial des Materials in realen Umgebungen belegen – es funktioniert unter echten Wasserbedingungen, behandelt gemischte Schadstoffe und kann effizient zurückgewonnen werden. Roger Simonson, Gründer und Erfinder von One Eye Industries, betont, dass die Rückgewinnung des Behandlungsmaterials stets ein Haupthindernis für die kommerzielle Nutzung gewesen sei. Die Industrie habe auf eine praktische Methode gewartet, um die Entfernung von Mikroplastik und neu auftretenden Schadstoffen vom Labor in reale Behandlungsumgebungen zu übertragen. Die Herausforderung bestehe nicht nur darin, diese Partikel zu erfassen, sondern auch darin, das Behandlungsmaterial nach Abschluss der Behandlung schnell und zuverlässig zurückzugewinnen, ohne neue Abfallströme zu erzeugen.
Die RMIT gibt an, mit dem in Geelong ansässigen indigenen Unternehmen Fire and Test Australasia zusammenzuarbeiten, um potenzielle Anwendungen in der Regen- und Abwasserbehandlung zu untersuchen, einschließlich des Einsatzes in Gemeinschaftsumgebungen. Zudem arbeite man mit dem australischen Unternehmen Star Water Group zusammen, dessen Kunden auch Organisationen in den USA umfassen. Eshtiaghi erklärt, dass die Forscher darauf abzielen, die Technologie für eine breitere Anwendung geeignet zu machen, mit dem Ziel, sie effektiv, praktisch und im großen Maßstab wirtschaftlich zu gestalten. Dies umfasse die Sicherstellung, dass das Material zurückgewonnen, wiederverwendet und in bestehende Behandlungssysteme integriert werden könne. Die Studie mit dem Titel „Scalable room-temperature synthesis of a MOF-based magnetic adsorbent for rapid simultaneous removal of PFAS and micro-nanoplastics“ (Raumtemperatur-skalierbare Synthese eines MOF-basierten magnetischen Adsorptionsmittels zur schnellen gleichzeitigen Entfernung von PFAS und Mikro-Nanoplastik) wurde im Chemical Engineering Journal veröffentlicht.
