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KIT-Forscher nutzen Schwimmfarne als Vorbild für die Beseitigung von Ölverschmutzungen

KIT-Forscher nutzen Schwimmfarne als Vorbild für die Beseitigung von Ölverschmutzungen
Bildquelle: W. Barthlott/Nees-Institut
19.08.2016 − 

Eine Forschergruppe des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) hat gemeinsam mit Kollegen der Universität Bonn herausgefunden, dass die ölbindende Eigenschaft von Schwimmfarnen in der haarähnlichen Mikrostruktur ihrer Blattoberfläche begründet ist. Damit könnten sie in kurzer Zeit große Mengen Öl aufnehmen und gleichzeitig Wasser abstoßen, teilte das KIT mit. Die Wasserpflanze diene nun als Vorbild, um das Material Nanofur weiterzuentwickeln, das Ölverschmutzungen umweltfreundlich beseitigen soll.

Wie die Hochschule berichtete, haben herkömmliche Verfahren zum Entfernen einer Ölpest auf Wasserflächen spezifische Nachteile. So belasten das Verbrennen von Öl sowie der Einsatz chemischer Mittel, die seine Zersetzung beschleunigen, die Umwelt. Viele natürliche Materialien zum Aufsaugen des Öls - wie Sägemehl oder Pflanzenfasern - seien wenig effektiv, weil sie zugleich große Mengen Wasser aufsaugen.

Auf der Suche nach einer umweltfreundlichen Möglichkeit, Ölteppiche zu entfernen, haben die Forscher verschiedene Schwimmfarn-Arten verglichen, erklärte das KIT. „Dass die Blätter dieser Pflanzen wasserabstoßend sind, war bereits bekannt, wir haben erstmals ihre Eigenschaft, Öl zu absorbieren, untersucht“, sagte Claudia Zeiger, die die Studie am Institut für Mikrostrukturtechnik des KIT durchgeführt hat.

Die aus tropischen und subtropischen Regionen stammenden Schwimmfarne seien mittlerweile auch in Teilen Europas heimisch. Da sie sich stark vermehren, gelten sie mancherorts als Unkraut. Sie hätten jedoch großes Potenzial als kostengünstige, schnelle und umweltfreundliche Ölabsorber. „Die Pflanzen könnten zum Beispiel in Seen eingesetzt werden, um dort unbeabsichtigt eingetretenes Öl zu absorbieren“, so Zeiger. Bereits nach weniger als 30 Sekunden hätten die Blätter die maximale Absorption erreicht und könnten zusammen mit dem aufgenommenen Öl abgeschöpft werden.

Das neue Wissen über den Zusammenhang der Oberflächenstruktur der Blätter und ihre Öl-Absorptionsfähigkeit wollen die Forscher nun nutzen, um das an ihrem Institut entwickelte Material Nanofur zu verbessern. Dieser Nanopelz aus Kunststoff ahme den wasserabstoßenden und ölanziehenden Effekt von Salvinia nach, um Öl und Wasser zu trennen, erklärte die Hochschule. „Wir untersuchen in der Natur vorkommende Nano- und Mikrostrukturen, um sie für technische Entwicklungen zu übernehmen“, sagte Hendrik Hölscher, Leiter der Arbeitsgruppe Biomimetische Oberflächen am Institut für Mikrostrukturtechnik des KIT. Bei gleichem Material seien es häufig Unterschiede innerhalb dieser feinsten Strukturen, die zum Beispiel Pflanzen mit bestimmten Eigenschaften ausstatten.

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