Technologie

Sächsische Wissenschaftler stellen aus Meeres-Schwamm Abwasserfilter her

Wissenschaftler der TU Bergakademie Freiberg haben ein ganz besonderen Werkstoff hergestellt, der bisher kaum denkbar schien.
19.06.2021 11:04
Lesezeit: 1 min
Sächsische Wissenschaftler stellen aus Meeres-Schwamm Abwasserfilter her
Die Fahne der Forscher aus Sachsen. (Foto: dpa) Foto: Jan Woitas

Forscher der TU Bergakademie Freiberg haben aus einem Schwamm, der im Wasser gezüchtet worden ist, einen neuen innovativen Werkstoff entwickelt, der für die Abwasserreinigung oder die Schadstoffentfernung verwendet werden kann. Das berichtet die Fachpublikation „Advanced Materials“.

Die Wissenschaftler haben dabei eine kupferhaltige Ammoniaklösung, die beispielsweise in der Elektroindustrie anfällt, mit dem Schwamm berührt. Reagieren die Fasern des Schwamms damit, entsteht das Mineral Atacamit. Dieses Mineral, das in der Natur nur sehr selten vorkommt, heftet sich so stark an die Schwammfasern, so dass ein robustes Material entsteht, welches katalytische und antibakterielle Eigenschaften hat und somit potenziell als bio-basierter industrieller Filter eingesetzt werden könnte.

„Bei einem pH-Wert von 9 öffnen sich die Fasern des Spongins [ein besonderes Protein] und die organischen Verbindungen des Proteins verändern sich“, erklärt Professor Hermann Ehrlich, der Vertreter der Forschergruppe. Das in der Ammoniaklösung enthaltene Kupfer reagiert sofort mit den organischen Anteilen des Spongins, vor allem mit den Aminosäure-Resten, und bildet das Mineral Atacamit. Entlang der Spongin-Faser wachsen, wie an einer Schnur, nanometerkleine Kristalle“, veranschaulicht der Wissenschaftler. Sie stabilisieren das Gerüst und sorgen gleichzeitig dafür, dass der Schwamm in seiner einzigartigen Mikroarchitektur erhalten bleibt.

Das dreidimensionale und poröse Material ist von Natur aus ein Filter. Gepaart mit den Eigenschaften des Atacamits ergeben sich vielfältige Potenziale für eine Anwendung des neuen Materials als Alternative zu synthetischen Filtern.

„Unser Team konnte erstmals experimentell nachweisen, dass der Verbundwerkstoff aus marinen Badeschwämmen prinzipiell bei der Entwicklung von Sensoren, Katalysatoren und antibakteriellen Filtersystemen eingesetzt werden kann“, verdeutlicht Mit-Autor Professor Martin Bertau.

Taucht sein Kollege Ehrlich nun den blauen Schwamm mit den Kristallen in eine saure Lösung, läuft die Reaktion rückwärts ab: Der Schwamm ist wieder in seinem Ursprungszustand und kann erneut für weitere Anwendungen aufbereitet werden. „Das neu entwickelte Material ist also immer wieder recycelbar“, so der Freiberger Biomineraloge begeistert.

Auch nach bis zu 100 Anwendungszyklen ist die Reaktionsfähigkeit des Spongin-Atacamit-Verbundwerkstoffs noch gegeben“, bestätigt auch sein Kollege Bertau. „Ist der Werkstoff am Ende nicht mehr wiederzuverwenden, ist der Schwamm biologisch abbaubar und das Kupfer aus der Lösung wird zurückgewonnen. Idealerweise elektrochemisch mit erneuerbaren Energien. Dass das geht, haben wir bereits gezeigt“, erläutert der Chemiker.

Mehr zum Thema
Bleiben Sie über das Thema dieses Artikels auf dem Laufenden Klicken Sie auf [+], um eine E-Mail zu erhalten, sobald wir einen neuen Artikel mit diesem Tag veröffentlichen
Anzeige
DWN
Finanzen
Finanzen Damit Sie sich auf Ihr Unternehmen konzentrieren können

Ein Unternehmen zu führen, bedeutet, täglich Verantwortung zu übernehmen und Entscheidungen zu treffen. Gleichzeitig soll möglichst...

X

DWN-Wochenrückblick

Weniger E-Mails, mehr Substanz: Der DWN-Wochenrückblick liefert 1x/Woche die wichtigsten Themen kompakt als Podcast. Für alle, deren Postfach überläuft.

E-mail: *

Ich habe die Datenschutzerklärung sowie die AGB gelesen und erkläre mich einverstanden.

DWN
Technologie
Technologie Elektromobilität: Wo Elektroautos besonders boomen
19.10.2026

Förderung, breitere Auswahl und die hohen Spritpreise treiben die Elektroautoneuzulassungen in Deutschland. In zwei Bundesländern fährt...

DWN
Politik
Politik Midterms: Trump geht auf Putin zu - Verständigung trotz Ukraine-Krieg
19.10.2026

Trump ist Selenskyj schon oft in den Rücken gefallen, in seinem aktuellen Kurs sehen einige Experten eine neue Qualität. Gibt der...

DWN
Politik
Politik Experte: Trumps neue Grönland-Ankündigung dreht sich um etwas ganz anderes
19.10.2026

Donald Trump kündigt eine großangelegte Suche nach Öl, Gas und kritischen Mineralien in Grönland an. Doch zwei Experten bezweifeln,...

DWN
Politik
Politik Heil statt Klingbeil? Ex-Arbeitsminister schließt Kandidatur für SPD-Vorsitz nicht aus
18.10.2026

Bekommt Lars Klingbeil jetzt Konkurrenz? Ex-Arbeitsminister Hubertus Heil bekommt nach eigenen Worten aus der SPD viele Ermutigungen, für...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Deutsche in der Dauerkrise: Immer mehr Ausfälle aufgrund psychischer Erkrankungen
18.10.2026

Die Krisen der vergangenen Jahre hinterlassen Spuren in der Psyche vieler Menschen und am Arbeitsmarkt: Immer mehr Arbeitnehmer fallen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Methanemissionen: Energiepreise – EU-Kommission will Klimaregeln verschieben
18.10.2026

In Brüssel werden Mittel gegen die ausufernden Energiepreise gesucht. Einen Weg sieht die Kommission darin, bestimmte Klimaregeln später...

DWN
Finanzen
Finanzen Kaffeepreis: Warum die billigste Bohne am Ende die teuerste ist
18.10.2026

Kaffee wird immer teurer. Doch wer jetzt zu günstigen Bohnen greift, könnte die nächste Preisexplosion selbst befeuern. Klimawandel,...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Bewerbungsverfahren: Künstliche Intelligenz verändert die Auswahlkriterien
18.10.2026

Bewerber verfassen Bewerbungsunterlagen mit KI, Betriebe lassen die Maschine zumindest einen Teil der Vorauswahl machen. Das ändert die...