Nanopulver macht Wasser blitzschnell keimfrei
Verfahren dank Aluminiumoxid, Molybdänsulfid, Kupfer und Eisenoxid sowie UV-Licht effizient
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Der Kreislauf der Hightech-Reinigung von Wasser (Illustration: Tong Wu, slac.stanford.edu) |
Stanford (pte024/22.05.2023/12:30)
Forscher der Stanford University und des SLAC National Accelerator Laboratory nutzen ein nanofeines Pulver aus Aluminiumoxid, Molybdänsulfid, Kupfer und Eisenoxid und UV-Licht zur Desinfektion von Wasser binnen Sekunden. Dazu wird eine kleine Menge des Pulvers in eine mit verunreinigtem Wasser gefüllte transparente Flasche gefüllt, die anschließend, direktem Sonnenlicht oder den Strahlen einer Leuchtdiode ausgesetzt, UV-Licht emittiert.
Bakterienhüllen zerstört
Molybdänsulfid und Kupfer absorbieren Photonen aus dem Licht und setzen Elektronen frei. Diese reagieren mit den Wassermolekülen. Es entstehen Wasserstoffperoxid und Hydroxylradikale, die Bakterien abtöten, indem sie ihre schützenden äußeren Hüllen aufbrechen.
Ist der Reinigungsprozess abgeschlossen, zerfallen übrig gebliebene Wasserstoffperoxid-Moleküle und Hydroxylradikale schnell in Wasser und Sauerstoff, sodass das Wasser trinkbar bleibt. Aufgrund ihres Eisenoxidgehalts lassen sich die Nanoflocken zur Wiederverwendung zurückgewinnen, indem ein Magnet durch das Wasser gewirbelt wird.
E. coli bleibt chancenlos
In einem ersten Test hat Forscher Yi Cui eine kleine Menge des Pulvers in ein 200-Milliliter-Becherglas voll Wasser geschüttet, das mit etwa einer Mio. Escherichia-coli-Bakterien (E. coli) pro Milliliter kontaminiert war. Nachdem das Wasser nur 60 Sekunden lang in der Sonne gestanden hatte, konnten keine lebenden Bakterien mehr nachgewiesen werden.
Das Pulver konnte für 30 weitere Behandlungen verwendet werden, nachdem es mit Magnetkraft aus dem Wasser gefischt worden war. Jetzt wollen die Forscher das Pulver an anderen durch Wasser übertragenen Krankheitserregern testen, darunter Viren, Protozoen und Parasiten, die ebenfalls schwere Krankheiten und Todesfälle verursachen.
Die Technologie könnte in Regionen genutzt werden, in denen es keine Infrastruktur zur Wasseraufbereitung gibt, oder von Rucksacktouristen, die Wasser aus Bächen und Seen trinken wollen. Das Pulver könnte sogar in Wasseraufbereitungsanlagen eingesetzt werden, heißt es.
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