Wasserfilter: Graphen-Auflage macht schmutziges Wasser mit Hilfe von Sonnenlicht trinkbar

Die Versorgung mit sauberem Trinkwasser ist in vielen Teilen der Welt noch immer ein Problem. Forscher der Washington University in St. Louis (WUSTL) haben eine Art Auflage aus Graphen-Bioschaum entwickelt, das auf schmutziges Wasser gelegt werden kann und dieses mit Hilfe von Sonnenlicht in gefiltertes Trinkwasser verwandelt.

Bild: Washington University in St. Louis

Bioschaum filtert Schmutzwasser

Der Bioschaum besteht aus zwei Schichten aus Nanocellulose, die von Bakterien produziert wird. Die untere Schicht enthält reine Zellulose, während in der oberen Schicht außerdem Graphenoxid, das Sonnenlicht absorbiert und Hitze produziert. Die Konstruktion nimmt Wasser von unten auf, in etwa wie ein Schwamm. Das aufgenommene Wasser verdunstet dann in der oberen Schicht und lässt dabei alle Verunreinigungen zurück. Auf der Oberseite kondensiert dann sauberes, trinkbares Wasser. „The process is extremely simple. The beauty is that the nanoscale cellulose fiber network produced by bacteria has excellent ability to move the water from the bulk to the evaporative surface while minimizing the heat coming down, and the entire thing is produced in one shot„, so Srikanth Singamaneni, ein Professor an der WUSTL.

Graphen wurde bisher so noch nicht genutzt. Laut Aussage der Forscher ist jedoch der Prozess, mit dessen Hilfe der zweischichtige Schaum hergestellt wird, der innovativste Teil des Projekts. Der Prozess ähnelt dem, mit der eine Auster eine Perle herstellt: Die Bakterien produzieren Lage um Lage der Nanozellulose, die die Graphenoxid-Flocken umschließen. Die zweite Schicht wird dann entsprechend ohne hinzugefügtes Graphenoxid produziert.

Trinkwasser für alle

Das Material ist leicht und außerdem günstig herzustellen. Außerdem kann es problemlos in großen Mengen produziert werden. Auch die Anwendung ist einfach: Die Bioschaum-Auflage wird einfach auf eine Wasseroberfläche gelegt und beginnt mit der Arbeit. Es sind keine aufwändigen Konstruktionen aus Rohren und Pumpen notwendig.

Es ist außerdem möglich, andere Nanostrukturen in den Bioschaum einzuschließen, die die Reinigungswirkung noch verstärken würden. In Ländern mit hoher Sonneneinstrahlung, wie beispielsweise Indien, könnte das Material die Gewinnung von Trinkwasser extrem erleichtern.

via Washington University in St. Louis