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
article:fokus_txt
DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Ölpreis fällt auf Fünf-Monats-Tief: Droht ein Überangebot?
22.10.2025

Das Überangebot wächst, die Nachfrage bricht ein: Der Ölpreis fällt auf den tiefsten Stand seit Monaten. Doch hinter dem Preisrutsch...

DWN
Panorama
Panorama Umfrage: Mehrheit der Deutschen für Olympia-Bewerbung
22.10.2025

In einer repräsentativen Umfrage spricht sich fast jeder Zweite generell für eine deutsche Olympia-Bewerbung aus. Die Befragten äußern...

DWN
Finanzen
Finanzen EU nimmt hohe Investmentgebühren ins Visier: Ein EU-Land zahlt mehr als doppelt so viel wie US-Anleger
22.10.2025

Dänische Anleger zahlen fast doppelt so hohe Investmentgebühren wie andere Länder der EU. Und weit mehr als US-Investoren. EU-Chefin...

DWN
Technologie
Technologie Künstliche Intelligenz: Wenn Maschinen Kunden besser verstehen als Verkäufer
21.10.2025

Künstliche Intelligenz verändert die Art, wie Unternehmen mit ihren Geschäftskunden kommunizieren – radikal und unumkehrbar. Wer...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Finanzmärkte aktuell: Wie KI das Wachstum treibt und Europa an Bedeutung gewinnt
21.10.2025

Die Finanzmärkte zeigen derzeit ein komplexes Bild aus Chancen und Unsicherheit. Technologische Innovationen dominieren weiter, während...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Zeitarbeit in Deutschland: Schwierige Zeiten stehen bevor
21.10.2025

Die Zeitarbeitsbranche leidet besonders stark unter der schwierigen Wirtschaftslage in Deutschland. Das zeigt eine aktuelle Untersuchung...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Umsatzflaute in der Gastronomie: Gastgewerbe-Umsätze sinken auch zur Ferienzeit
21.10.2025

Steigende Preise machen Essengehen für viele Menschen zum Luxus. Warum die geplante Mehrwertsteuersenkung wohl nicht zu günstigeren...

DWN
Politik
Politik Fällt die Brandmauer? Sächsische CDU-Heimatunion für pragmatischen Umgang mit AfD
21.10.2025

„Es wäre nicht das erste Mal in der deutschen Geschichte, dass von Sachsen aus eine Mauer eingerissen wird“, meinen mehrere...