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 Finanzielle Freiheit braucht einen starken Partner

Vermögen eröffnet Möglichkeiten – und bringt zugleich Entscheidungen mit sich: Wie lässt sich das Erreichte bewahren, gezielt...

DWN
Finanzen
Finanzen Wölfe der Wall Street: Europäischer Medtech ist günstig, Goldrückgang ist vorübergehend
27.09.2026

Die Wall Street glänzt nahe seinen Rekordhöhen, doch unter der Oberfläche brodelt es. Während Künstliche Intelligenz die...

DWN
Politik
Politik Kanada und EU: Von der Leyens Plan könnte den Binnenmarkt verändern
27.09.2026

Kanada soll enger an die Europäische Union rücken als je zuvor. Ursula von der Leyen bringt dafür sogar eine "assoziierte...

DWN
Politik
Politik Gelockerter Kündigungsschutz für Hochverdiener: Was Arbeitgeber für 2027 wissen sollten
27.09.2026

Die Bundesregierung plant eine Reform des Kündigungsschutzes, in der Hochverdiener leichter kündbar werden sollen. Arbeitgeber können...

DWN
Panorama
Panorama Auswandern nach Andalusien: „In meinem Herzen habe ich zwei Seelen“
27.09.2026

Jens Halbroth und seine Frau Claudia suchten jahrelang nach einem neuen Lebensmittelpunkt. Sie reisten mit Motorrad und Wohnmobil durch...

DWN
Finanzen
Finanzen Weltweite Schulden mit Gold tilgen? Dann müsste es 400.000 Dollar kosten
27.09.2026

Die Goldpreise erreichen 2026 Rekordstände. Doch was wäre, wenn Staaten ihre Schulden theoretisch mit ihren Goldreserven decken wollten?...

DWN
Technologie
Technologie KI und Burnout: Warum ausgerechnet Entlastung krank machen kann
27.09.2026

KI soll Beschäftigte entlasten, Routinearbeit übernehmen und Unternehmen produktiver machen. Doch ausgerechnet die neue Effizienz schafft...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Arbeitsmarkttrend „Boomerang Hiring“ – erst gekündigt, dann zurückgeholt
27.09.2026

Die Wiedereinstellung ehemaliger Arbeitnehmer wird auch in Deutschland zum wachsenden Trend auf dem Arbeitsmarkt: Wie Arbeitgeber mit...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Horacio Pagani im Porträt: Seine Autos sind verkauft, bevor die Öffentlichkeit sie sieht
27.09.2026

Horacio Pagani baut keine Autos für den Massenmarkt. Im vergangenen Jahr sollen es gerade einmal rund 50 gewesen sein, das günstigste...