Da viele Teile der Entwicklungsländer ein rasantes Wirtschaftswachstum verzeichnen, gerät die Qualität der dortigen Wasserversorgung zunehmend unter Druck. Um mit dem steigenden Wasserbedarf Schritt zu halten, besteht nun ein dringender Bedarf an Wasserrecyclinganlagen, die Schadstoffe aus dem Abwasser entfernen können. In jüngster Zeit sind viele synthetische Materialien auf den Markt gekommen, die Schadstoffe sehr effizient absorbieren können. Aufgrund ihrer hohen Kosten sind sie jedoch für viele Entwicklungsländer unerschwinglich.
In der veröffentlichten Forschung In Fortschritte in der angewandten OberflächenwissenschaftOP Pandey und Kollegen vom Thapar Institute of Engineering and Technology in Patiala, Indien, präsentieren eine eingehende Analyse, wie natürliche Biosorbentien eine kostengünstige Alternative zur Abwasserbehandlung darstellen könnten. Mit dem richtigen Ansatz zeigt das Team, dass diese umweltfreundlichen Materialien aus landwirtschaftlichen Abfällen hergestellt werden könnten, was sie in Entwicklungsländern weitaus leichter zugänglich macht.
Viele landwirtschaftliche Abfälle wie Sägemehl, Obstkerne und -schalen sowie Schalen von Nüssen und Reis sind für ihre saugfähigen Eigenschaften bekannt. Allerdings sind diese Rohabfallprodukte nicht besonders gut geeignet, um Schadstoffe wie Farbstoffe, Schwermetalle und Arzneimittel aufzunehmen.
In ihrer Studie präsentiert Pandeys Team eine detaillierte Übersicht über die Schadstoffe, die häufig in Abwasser vorkommen, und untersucht mögliche Mechanismen, mit denen diese Schadstoffe mithilfe natürlicher Materialien absorbiert werden könnten. Anschließend nutzen sie ihre Erkenntnisse, um eine Reihe neuer Techniken zur Behandlung landwirtschaftlicher Abfallprodukte zu untersuchen, um deren Leistung als Biosorbentien zu verbessern.
Für unterschiedliche Abfallprodukte untersuchten die Forscher, wie sich durch Ansätze wie chemische Aktivierung und Veränderung der Nanostruktur die Oberfläche und Porosität vergrößern ließe, während sich die Produkte nach der Aufnahme von Schadstoffen zugleich leichter entsorgen ließen.
Pandeys Team hofft, dass ihre Ergebnisse als nützliche Orientierungshilfe für künftige Forschung dienen und den Weg für neue Ansätze zur Behandlung landwirtschaftlicher Abfallprodukte als Biosorbentien für die Abwasserbehandlung ebnen könnten. Auf diese Weise könnten sie eines Tages Millionen von Menschen in Entwicklungsländern zu einem einfacheren und günstigeren Zugang zu sauberem Wasser verhelfen.
Mehr Informationen:
Shagun Kainth et al, Grüne Sorbentien aus landwirtschaftlichen Abfällen: Eine Übersicht über nachhaltige Adsorptionsmaterialien, Fortschritte in der angewandten Oberflächenwissenschaft (2023). DOI: 10.1016/j.apsadv.2023.100562