Neue Methode der Wasseraufbereitung: Hormone im Wasser mit Licht abbauen
Ständig gelangen Steroidhormone ins Wasser – bereits aufgrund der normalen Ausscheidung, aber auch durch die Einnahme von zum Beispiel Kontrazeptiva sowie den Einsatz in der Landwirtschaft.
Sammeln sich Sexualhormone und Corticosteroide in der Umwelt und im Trinkwasser an, stellen sie ein Gesundheitsrisiko für Mensch und Tier dar. Insbesondere beeinträchtigen sie die Fortpflanzungsfähigkeit. Ein deutlicher Effekt zeigt sich an Fischen: Bei hormoneller Verunreinigung des Wassers entwickeln männliche Fische weibliche Geschlechtsmerkmale.
Hormone sollten daher möglichst aus dem Abwasser entfernt werden, bevor sie in den natürlichen Wasserkreislauf und schließlich auch ins Trinkwasser gelangen. Dieses Ziel verfolgt ein Team um die Professorin Andrea Iris Schäfer vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT).
Titandioxid beseitigt Steroidhormone im Wasser
Die Spezialistin für Membrantechnologie hat sozusagen einen Katalysator für Wasser entwickelt. Der Professorin gelang es, eine Mikrofiltrationsmembran zu entwickeln, die photokatalytisch funktioniert – also unter Einfluss von Licht chemische Reaktionen in Gang setzt.
Es handelt sich um eine Polymermembran, die mit festsitzenden, photokatalytisch aktiven Titandioxid-Nanopartikeln beschichtet ist. Wird die Membran mit UV-Licht bestrahlt, kommt es zu einer Zersetzung der Steroidhormone im Wasser, welches die Membran durchfließt.
Die photokatalytische Membran erwies sich als sehr effektiv: Steroidhormone wurden im Durchfluss so weit aus dem Wasser entfernt, dass die analytische Nachweisgrenze von vier Nanogramm pro Liter unterschritten wurde.
Technik künftig auch für PFAS und Glyphosat?
Professorin Schäfer und ihre Mitstreiter wollen ihre Technologie noch weiter optimieren. Ein Ziel ist es, den Energieverbrauch zu senken. Außerdem soll es möglich werden, natürliches Licht einzusetzen.
Vor allem zielt die weitere Forschung darauf ab, auch andere Schadstoffe per Photokatalyse abzubauen. In Fokus stehen beispielsweise per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) und auch Pestizide wie Glyphosat. Quelle: Karlsruher Institut für Technologie (KIT)