Nanotechnologie Winzige Kügelchen entgiften Wasser

Mit Mini-Kügelchen soll es möglich sein, Schmutz und Krankheitserreger aus dem Trinkwasser zu fischen. Gerade Entwicklungsländer würden von dieser Technologie profitieren, denn dort sterben täglich Tausende Menschen aufgrund von verdrecktem Wasser.

Von Nicole Simon


Die Nanotechnologie revolutioniert unseren Alltag: Kühlschrankbeschichtungen und Außenfarben lassen Schmutz und Wasser einfach abperlen, Autolacke werden kratzfest. Selbst in Zahncremes lässt sich die Zwergen-Technologie finden: Mini-Moleküle bilden eine Schutzschicht auf Zähnen. Schon bald soll es nun mit winzigen Kügelchen auch möglich sein, Wasser von Schmutz und Krankheitserregern sehr viel einfacher und kostengünstiger zu befreien, als die herkömmliche Wasseraufbereitung das vermag. Das zumindest berichten Wissenschaftler der University of South Australia in Adelaide im Fachblatt "International Journal of Nanotechnology".

Wasser aus der Leitung: Nanotechnologie soll Krankheitserreger aus dem Wasser fischen
AP

Wasser aus der Leitung: Nanotechnologie soll Krankheitserreger aus dem Wasser fischen

Bei dieser Technik werden winzige Partikel aus Silikat (Kieselsäure) mit einem hauchdünnen Material aus Kohlenwasserstoffketten beschichtet und mit einem Anker aus Silizium - einem Halbmetall - versehen. Herzustellen ist diese Beschichtung offenbar ganz leicht, denn die Materialien sollen sich ganz von selbst verbinden. Alles was man tun müsse, sei die Zutaten wie bei einem Kuchenteig zu verrühren, so Peter Majewski und Chiu Ping Chan vom Ian Wark Research Institute in Adelaide.

Die sogenannten Surface engineered Silica (SED) Partikel sind dann in der Lage, Krankheitserreger wie das in der Dritten Welt weit verbreitete Polio-Virus oder das Escherichia-coli-Bakterium zu binden und aus dem Wasser herauszufischen.

"Man muss lediglich die Partikel für eine Stunde in verschmutztes Wasser einrühren", sagen die Wissenschaftler. Die Krankheitserreger würden sich durch elektrostatische Anziehung bei einem bestimmten pH-Wert, der zeigt wie sauer oder basisch die Flüssigkeit ist, an die Partikel heften. Die Komplexe aus Partikel und Erreger könnten anschließend einfach aus dem Wasser herausgefiltert werden, so die Wissenschaftler.

Die Autoren der Studie erklären, dass die Verfügbarkeit von Trinkwasser schon bald eines der Hauptprobleme auf der ganzen Welt werden könnte, aber ganz besonders in Entwicklungsländern. Denn die herkömmliche Wasseraufbereitung über viele verschiedene Filteranlagen ist kompliziert: Man benötigt hochentwickelte Technologien. Dazu kommen hohe Kosten für Instandhaltung der Anlagen. Darüber hinaus schließt sich am Ende der Aufreinigung noch eine kostspielige Abschlussdesinfektion an. Die Wissenschaftler glauben, dass die Nanotechnologie eine einfache Lösung für diese Schwierigkeiten darstellen könnte.

Technik nicht ausgereift, Potential nicht ausgeschöpft

Günter Tovar am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik in Stuttgart hält es für wichtig und richtig, die Nanotechnologie in der Umwelttechnik einzusetzen: "Gerade Wasseraufbereitung ist auch in Deutschlands Instituten ein großes Thema, an dem viel geforscht wird", sagt Tovar im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. Die Arbeit der australischen Wissenschaftler hält er für eine interessante Grundlage: "Diese Methode selbst ist nicht neu, sie wurde aber tatsächlich noch nicht für die Aufreinigung von Wasser eingesetzt."

Trotzdem sieht Tovar die Ergebnisse dieser Veröffentlichung kritisch: "Um diese Technik für die Wasseraufbereitung im großen Maßstab einsetzen zu können, ist es wichtig, dass Erreger oder Chemikalien wie Medikamentenrückstände ganz spezifisch aus dem Trinkwasser entfernt werden. Das ist auch den australischen Wissenschaftlern noch nicht gelungen." Am Fraunhofer-Institut würde gerade genau an diesem Problem gearbeitet, so Tovar. Das Potential der Nanotechnologie sei in diesem Punkt noch lange nicht ausgeschöpft.

Ein aktueller Bericht aus dem World Water Assessment Program der Unesco zeigt, dass mehr als 6000 Menschen jeden Tag aufgrund von Krankheiten sterben, die sich über das Trinkwasser verbreiten. Dazu zählen Durchfall, Wurminfektionen und andere infektiöse Krankheiten. Ein großes Problem ist auch die Verschmutzung von Wasser durch die Industrie. In einigen Ländern gibt es nur unzureichende Umweltschutz-Auflagen, die festlegen, was die Textil- und Stahlfabriken oder die chemische Industrie an Abwasser in Flüsse und Meere leiten dürfen. So verseuchen Chemikalien vielerorts das Grundwasser und lassen Menschen erkranken. Auch bei derartigen Verschmutzungen könnten nanotechnologische Verfahren helfen, glauben Forscher - die Entwicklung steht am Anfang.



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