Schwamm gewinnt Phosphat aus Wasser zurück

Innovation saugt Düngematerial gezielt auf und könnte somit Eutrophierung entgegenwirken

Forscher begutachten den Phosphat-Schwamm (Foto: northwestern.edu)

Chicago (pte004/02.06.2021/06:10)

Für Mensch, Tier und Pflanze lebenswichtige Phosphate lassen sich mit einem speziellen Schwamm aus Wasser entfernen. Es entsteht jedoch keine Abfälle wie bei anderen Verfahren zur Abwasserreinigung, sondern Wertstoffe. Die Phosphate lassen sich aus dem Schwamm zurückgewinnen und erneut verwerten.

[b]Weiterentwicklung des „Ölschwamms"[/b]

Vinayak Dravid, Professor für Materialwissenschaften und Engineering an der Northwestern University https://www.northwestern.edu/ in Chicago im US-Bundesstaat Illinois und sein Team bauen auf einem früheren Forschungsergebnis auf, einem Schwamm, der so gestaltet war, dass er gezielt Öl aus dem Wasser saugt, etwa nach einem Tankerunfall. Er ist mit einem Nanomaterial beschichtet, das Wasser abstößt und Öl aufnimmt. Damit er zur Gewinnung von Phosphaten genutzt werden kann mussten die Forscher die Nanobeschichtung so wählen, dass sie Phosphat-Ionen magisch anzieht. Sie ist so gut gelungen, dass im Labor 99 Prozent dieser Ionen eingefangen werden konnten, wie Tests mit Wasser aus dem Umfeld von Chicago zeigten. Um sie für eine Wiederverwendung freizusetzen reicht es, den pH-Wert der Umgebung zu ändern. Der Schwamm kann mehrere Zyklen durchlaufen, ehe seine Wirkung nachlässt.

[b]Phosphate lassen Gewässer sterben[/b]

Phosphate, die etwa wegen Überdüngung in Flüsse und andere Gewässer gelangen, haben fatale Folgen. Sie lassen Algen in so großen Mengen wachsen, dass diese den Sauerstoff weitgehend aufbrauchen, sodass für andere Wasserbewohner nicht mehr genügend übrig ist. Gleichzeitig zehren auch abgestorbene Pflanzenteile an den Sauerstoffbeständen. Zu guter Letzt stirbt ein derart malträtiertes Gewässer.

Gleichzeitig wird der Abbau phosphathaltiger Mineralien zunehmend zum Problem, weil die Vorräte schwinden. Andererseits können Landwirte auf diesen Dünger nicht verzichten. Da liegt es nahe, das Material, das in Gewässer gelangt, herauszuholen und erneut zu verwenden. 

[b]Im Erie-See lohnt es sich besonders[/b]

Die Forscher nennen ihr System „Schweizer Messer für die Dephosphatisierung", weil es so präzise und gezielt wie das Messer schneidet die Düngemittel aus dem Wasser entfernt. Wenn der Schwamm in großem Stil eingesetzt werden kann haben die Forscher ein lohnendes Zie. Ein Teil des Erie-Sees, der zu den Großen Seen auf US-amerikanischem und kanadischem Staatsgebiet gehört, ist besonders stark von der so genannten Eutrophierung betroffen.

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