Forschern an der Universität für Chemie und Technologie in Prag ist ein bedeutender Durchbruch bei der Wasserreinigung gelungen, indem sie kostengünstige Aktivkohle aus Biomasseabfällen, insbesondere Artischockenblättern und Granatapfelschalen, entwickelten. Mit dieser innovativen Methode werden häufig vorkommende pharmazeutische Schadstoffe wie Koffein (CFN) und Paracetamol (ACT) effektiv aus Wasserquellen entfernt.
Die Ergebnisse sind veröffentlicht im Journal Chemosphäre.
Aktivkohle wurde aus Artischockenblättern (AAC) und Granatapfelschalen (PAC) synthetisiert, Materialien, die normalerweise als Abfall entsorgt werden. Dies stellt nicht nur eine wirtschaftliche Lösung dar, sondern trägt auch zur Abfallreduzierung bei. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass die Aktivkohle beeindruckende Adsorptionskapazitäten von 290,86 mg/g für Koffein und 281,18 mg/g für Paracetamol in Einkomponentenlösungen aufweist. Darüber hinaus zeigten die Adsorbentien eine effiziente Leistung über einen weiten pH-Bereich und wiesen hohe spezifische Oberflächen auf (1.095–1.203 m2/g).
Die Studie verwendete das zentrale zusammengesetzte Design der Response Surface Methodology (RSM), um die gleichzeitige Entfernung von CFN und ACT zu optimieren. Statistische Physikmodelle wurden angewendet, um die Adsorptionsprozesse zu beschreiben, was auf eine antagonistische Wirkung von CFN auf die ACT-Adsorption hindeutet.
Der Ausstoß von Arzneimitteln wie Koffein und Paracetamol in Gewässer stellt eine erhebliche Bedrohung für die menschliche Gesundheit und aquatische Ökosysteme dar. Herkömmliche Wasseraufbereitungsanlagen können diese Schadstoffe oft nicht wirksam entfernen. Die Entwicklung dieser aus Biomasse gewonnenen Aktivkohle bietet eine nachhaltige und kostengünstige Alternative zur Wasseraufbereitung und trägt dem wachsenden Problem der Arzneimittelverschmutzung Rechnung.
„Diese Forschung unterstreicht das Potenzial der Verwendung landwirtschaftlicher Abfälle zur Herstellung wertvoller Materialien für die Umweltsanierung“, sagte Abir Melliti, korrespondierender Autor und Forscher an der Universität für Chemie und Technologie in Prag. „Die erfolgreiche Entfernung von CFN und ACT zeigt die Durchführbarkeit dieses Ansatzes bei der Behandlung kontaminierten Wassers und macht ihn zu einer vielversprechenden Lösung für industrielle und kommunale Anwendungen.“
Weitere Informationen:
Abir Melliti et al., Nachhaltige Entfernung von Koffein und Paracetamol aus Wasser durch Verwendung von Aktivkohle aus Biomasseabfällen: Synthese, Charakterisierung und Modellierung, Chemosphäre (2024). DOI: 10.1016/j.chemosphere.2024.141787