Das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) hat kompakte und energieeffiziente Systeme entwickelt, die durch photokatalytische Oxidation Verunreinigungen in industriellen Prozess- und Abwässern effizient abbauen sollen. Kernstück dieser Systeme sind multifunktional beschichtete Schaumkeramiken. „Durch Bestrahlung der funktionalisierten Oberflächen mit UV-Licht entstehen im zu behandelnden Wasser hochreaktive Radikale, die organische Verunreinigungen zersetzen. Dabei fallen keine unerwünschten Nebenprodukte an, auch sind keine weiteren Betriebsmittel wie beispielsweise Ozon erforderlich“, verweist IKTS-Wissenschaftlerin Franziska Saft auf die Vorteile der Entwicklung.
Die Effizienz dieses Verfahrens hänge stark vom Kontakt zwischen Schadstoff, Katalysator und Licht ab. Die Schaumkeramiken bieten demnach durch ihre hochporöse, netzwerkartige Struktur große Oberflächen und dienen daher als Träger für verschiedene Katalysatoren und Adsorbenzien. Zudem ermögliche die hohe offene Porosität von bis zu 90 Prozent eine gute Lichtdurchlässigkeit.
„Unsere Schaumkeramiken bieten sehr viel Platz, um verschiedene Katalysatoren zu verankern. Dadurch können wir eine hohe Reaktionsoberfläche erzeugen. Bereits mit dünnen Schichten auf der Schaumkeramik sind dabei hohe katalytische Umsätze erreichbar. Wichtig ist die Stabilisierung der Katalysatoren auf dem Schaum, sodass sie beim Durchströmen des Abwassers nicht ausgespült werden“, unterstreicht Daniela Haase, die ebenfalls am Projekt beteiligt ist, die Eigenschaften der Schaumkeramiken.
Die Forscherinnen und ihre interdisziplinären Projektteams entwickeln nach Angaben des IKTS die Abwasseraufbereitungsanlagen selbst – von der Auswahl und Gestaltung der multifunktionalen Schaumkeramiken mit optimierter Geometrie und Katalysatorbeschichtung bis hin zu den passenden Lichtquellen, etwa energieeffizienten UV-LEDs. Erfahren Sie mehr........
