Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des Chemikers Islam Ibrahim Hussein von der Florida International University (FIU) hat eine Methode entwickelt, um aus ausgedienten Reishülsen einen effizienten Wasserfilter herzustellen. Das aus dem Agrarabfall gewonnene, schwammartige Material ist in der Lage, synthetische Farbstoffe aus Industrieabwässern herauszufiltern. In Laborversuchen zeigte der biobasierte Filter eine hohe Leistungsfähigkeit und ließ sich mehrfach wiederverwenden. Die Ergebnisse der Untersuchung wurden im Fachjournal Sustainable Chemistry and Pharmacy veröffentlicht.
- Ein Forschungsteam verwandelte Reishülsen-Abfall in ein schwammartiges Filtermaterial zur Abwasserreinigung.
- Der Biochar-Komplex entfernt giftige Farbstoffe und ist mindestens fünfmal ohne Leistungsverlust wiederverwendbar.
- Die Textilindustrie verursacht schätzungsweise 17 bis 20 Prozent der weltweiten industriellen Wasserverschmutzung.
Agrarabfall wird zu leistungsfähiger Pflanzenkohle
Weltweit fallen bei der Verarbeitung von Reis jährlich rund 300 Milliarden Pfund (ca. 136 Milliarden Kilogramm) ungenießbare Hüllen als Abfallprodukt an. Werden diese Reishülsen unsachgemäß entsorgt oder verbrannt, freigesetzte Schadstoffe belasten die Umwelt zusätzlich. Um diese Reststoffe sinnvoll zu nutzen, erhitzten die Wissenschaftler das Material in einer sauerstoffarmen Umgebung und wandelten es in Pflanzenkohle (Biochar) um.
Durch die Kombination der strukturreichen Pflanzenkohle mit Magnesium und Aluminium schufen die Forscher einen Verbundstoff, der schädliche Chemikalien besonders wirksam bindet.
In ersten Testreihen fing das Verbundmaterial erfolgreich die Farbstoffe Brillantgrün und Malachitgrün ab, die standardmäßig zur Überprüfung von Wasserbereitungstechnologien eingesetzt werden. Die Forscher stellten zudem fest, dass der Filter nach mindestens fünf Durchläufen seine Wirkung nicht verlor und ohne Effizienzeinbußen wiederverwendet werden konnte. Durch die Nutzung eines ohnehin anfallenden Reststoffs sinkt zudem die Umweltbilanz bei der Herstellung des Filters selbst.
Textilindustrie belastet Wasserreserven weltweit
Die Notwendigkeit effektiverer Filtermethoden ist groß. Synthetische Farbstoffe kommen großflächig in der Textilherstellung, der Lederverarbeitung, der Papierproduktion und der Aquakultur zum Einsatz. Viele dieser Substanzen sind toxisch, verbleiben jahrelang in der Umwelt und stehen teilweise im Verdacht, krebserregend zu sein. Nach Angaben der Forscher verursacht die Textilindustrie allein schätzungsweise 17 bis 20 Prozent der weltweiten industriellen Wasserverschmutzung, wobei die Belastung insbesondere in asiatischen Produktionsländern hoch ist.
Skalierung für den Praxiseinsatz steht noch aus
Bislang bewährte sich das Material vor allem unter Laborbedingungen. Vor einem Einsatz in größerem Maßstab sind laut dem Forschungsteam weitere Tests erforderlich. In künftigen Studien soll untersucht werden, ob der Reishülsen-Filter auch Schwermetalle und andere Schadstoffe aus realen Abwasserproben verlässlich aufnehmen kann. Ziel der Wissenschaftler ist es, die Technologie so weiterzuentwickeln, dass sie künftig in von Wasserverschmutzung betroffenen Regionen praktisch angewendet werden kann.
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