Diese überraschende Technologie könnte Mikroplastik aus Trinkwasser entfernen

Die Zukunft der Wasserfiltertechnologie klingt rosig.

Mikroplastik nachgewiesen.

Mikroplastik ist überall – im Wasser, im Boden und sogar in unserem Körper. Forscher sind sich noch immer nicht sicher, welche Auswirkungen es auf unsere Gesundheit hat. Schlimmer noch: Mikroplastik ist unglaublich schwer zu entfernen. Doch Wissenschaftler haben kürzlich eine neue Lösung aus einer überraschenden Quelle gefunden: Schall.

Ein Forscherteam hat eine neue Methode zur Reinigung von Mikroplastik aus Wasser mithilfe hochfrequenter Schallwellen entwickelt. Im Gegensatz zu bisherigen Ultraschallfiltrationstechniken kann ihre Methode theoretisch sowohl große als auch kleine Mikroplastikpartikel in einem einzigartigen zweistufigen Prozess entfernen und so plastikbelastetes Wasser trinkbar machen. Die Ergebnisse wurden heute auf einer Tagung der American Chemical Society vorgestellt.

Mikroplastik ist definiert als jeglicher Plastikmüll mit einem Durchmesser von weniger als fünf Millimetern. Er stammt oft aus größeren Müllstücken wie Wasserflaschen, Styroporbechern oder sogar Acrylfarbe, die in der Umwelt zerfallen. Jahrelang schenkte man diesen winzigen Plastikteilen keine große Beachtung. Doch 2004 dokumentierte eine bahnbrechende Studie des Meeresökologen Richard Thompson ihr Vorkommen an 17 verschiedenen Stränden. Seitdem tauchen sie überall auf, wo Forscher gesucht haben: im Boden, im Meer und sogar in unserem Körper. „[Wissenschaftler] haben Mikroplastik in menschlichen Blutproben gefunden“, sagt Menake Piyasena, analytischer Chemiker am New Mexico Tech und Co-Autor der Studie. „Das wird also in Zukunft enorme Auswirkungen haben.“

Wissenschaftler haben noch immer kein klares Bild davon, welche Auswirkungen all das Plastik auf die menschliche Gesundheit hat, aber es ist wahrscheinlich nicht gut. Mikroplastik wird mit allen möglichen Erkrankungen in Verbindung gebracht, von Entzündungen über Fruchtbarkeitsprobleme bis hin zu Krebs. Allerdings ist noch unklar, wie die winzigen Polymerfragmente diese Erkrankungen verursachen könnten. Dennoch gilt Mikroplastik seit 2019 als großes Problem (und potenzieller Gesundheitsnotstand) für die Weltgesundheitsorganisation .

Derzeit wird der Großteil der Mikroplastikpartikel aus dem Wasser mithilfe von Filtern aufgefangen. Diese neigen jedoch zum Verstopfen und müssen regelmäßig entfernt, gereinigt oder ersetzt werden, was im großen Maßstab schnell kostspielig werden kann. Piyasena und sein Labor suchten nach einer Möglichkeit, Mikroplastik ohne Filter zu entfernen. Und sie fanden eine: Ultraschall.

Die neue Wasserwaschtechnologie basiert auf einer Technik, die Piyasena „akustische Fokussierung“ nennt.

„Das bedeutet, Schallwellen zu nutzen, um Partikel in einem bestimmten Umkreis zu konzentrieren oder zu verdichten“, sagt Piyasena. Dabei ist es hilfreich, sich Schall nicht als leise Musik oder ein Gespräch vorzustellen, sondern als Kraftwellen im Ultraschallbereich, oberhalb des menschlichen Hörbereichs. In einem begrenzten Bereich, beispielsweise einem Stahlrohr, drücken diese Wellen kleine Partikel zusammen – man denke nur an die Art und Weise, wie ein Lautsprecher am Strand um Sandkörner herumspringt.

Piyasenas Team ist nicht das erste, das Ultraschall zur Entfernung von Plastikmüll aus Wasser einsetzt. Im vergangenen Jahr testete eine Forschergruppe in Indonesien einen „Schallwäscher“, der bis zu 95 % der winzigen Mikroplastikpartikel aus Süßwasserproben entfernen konnte (in Salzwasser erwies sich das System als deutlich weniger effektiv). Im Gegensatz zu Piyasenas Studie testete diese Gruppe jedoch nur Plastikfragmente mit einer Größe von weniger als 180 Mikrometern. Sie gingen davon aus, dass sich größere Stücke ähnlich verhalten würden – doch Piyasena und seine Co-Autoren stellten fest, dass dies nicht unbedingt der Fall war.

„Je größer [das Plastik] ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass es sich konzentriert“, sagte Piyasena. In reinem Süßwasser sammelten sich Mikroplastikpartikel aller Größen in der Mitte des Rohrs, als die Forscher das Ultraschallvolumen erhöhten, sodass sauberes Wasser aus den Seitenrohren fließen konnte. Als sie dem Wasser jedoch Waschmittel oder Weichspüler hinzugaben, begannen sich größere Mikroplastikpartikel (zwischen 180 und 300 Mikrometern Durchmesser) an den Seiten des Kanals anzusammeln. In diesem Fall blieb das Wasser im mittleren Rohr sauber, während die Seiten mit Plastik verunreinigt blieben.

Um sicherzustellen, dass alle Plastikgrößen entfernt wurden, entwickelte das Team einen zweistufigen Wasserreinigungszyklus, der zuerst Mikroplastik und dann etwas größere Partikel entfernte. Auf diese Weise konnten sie 82 Prozent der größeren Partikel und mehr als 70 Prozent der kleineren Partikel entfernen.

Bevor das System jedoch in der Praxis eingesetzt werden kann, müssen die Forscher noch weitere Tests durchführen. „Wir haben es beispielsweise nur in einer Wasserquelle getestet“, sagt Piyasena. Die Konzentration von Salz oder anderen gelösten Mineralien kann jedoch die Dichte des Wassers beeinflussen, was wiederum die Art und Weise verändert, wie Mikroplastik hindurchfließt. Um alle Wasserdichten effektiv zu reinigen, muss das Team die Reaktion des Mikroplastiks vorhersagen können.

Quelle: https://baoquocte.vn/cong-nghe-dang-ngac-nhien-nay-co-the-loai-bo-vi-nhua-khoi-nuoc-uong-284522.html