Neue Methode zur Reinigung und Behandlung von verunreinigtem Wasser für die Extraktion von Chemikalien
Wissenschaftler in Polen haben entdeckt, dass verschmutztes Wasser leicht zu reinigen und zu behandeln ist, um wertvolle Chemikalien herauszuziehen, wie sie in der Herstellung von Medikamenten verwendet werden. Dafür sind weder Anlagen noch Fabriken erforderlich. Nur die Sonne und ein "Zauberpulver" sind dafür nötig. Die Studie, die in der Zeitschrift Bioresource Technology präsentiert wurde, wurde zum Teil durch das Projekt PHOTOBIO23JC ("'Synthesis of novel nanostructured metal-supported photocatalysts: characterization and promising applications in the production of high value chemicals from lignocellulosic biomass") finanziert, das mit einem Marie- Curie-Stipendium für Internationale Reintegration im Wert von 100 000 EUR unter dem Siebten Rahmenprogramm der EU (RP7) unterstützt wird. Forscher vom Institut für Physikalische Chemie der Polnischen Akademie der Wissenschaften (IPC PAS) in Warschau sagen, dass diese fast alchemistische Transformation durch Photokatalysatoren ermöglicht wird, die Gegenstand ihrer Untersuchung sind. Auf unserem Planeten gibt es Regionen, in denen Wasser durch organische Chemikalien aus Industrieabfällen stark verschmutzt ist. Dank der Arbeit des polnischen Teams, weiß man jetzt, dass Biomasse erfolgreich in Chemikalien und Treibstoff umgewandelt werden kann. Die Photokatalysatoren erleichtern die Umwandlung von verschmutztem in sauberes Wasser. Ein weiterer Vorteil ist, dass keine spezialisierten Anlagen benötigt werden, da die Umwandlung unter Bedingungen erfolgt, die gewöhnlich in der Natur anzutreffen sind. Die chemische Reaktion wird durch einen Katalysator unterstützt, der den Prozess beschleunigt. Sobald die Reaktion abgeschlossen ist, erholt sich der Katalysator. Experten sagen, dass in typischen katalytischen Prozessen, die Katalysatoren bei hohen Temperaturen, um mehrere hundert Grad Celsius, aktiviert werden und gewöhnlich unter sehr hohem Druck. "Die von uns studierten Photokatalysatoren unterscheiden sich in vielerlei Hinsicht von herkömmlichen Katalysatoren", sagt Dr. Juan Carlos Colmenares vom IPC PAS. "Sie werden durch Licht aktiviert, und die Temperatur hat keine signifikanten Auswirkungen hier." Die Reaktionen, die durch die Photokatalysatoren unterstützt werden, treten bei Exposition mit Sonnenstrahlen auf, bei einer Temperatur von etwa 30 ° C und unter normalem Atmosphärendruck. Die Bedingungen, sagen die Forscher, kommen natürlich das ganze Jahr über in vielen äquatorialen Ländern vor. Bei den Photokatalysatoren handelt es sich um Feststoffe, die auf Titandioxid, TiO2, basieren. Die Katalysereaktion tritt in einer Flüssigkeit auf, die organische Schadstoffe enthält. Sobald die Reaktion abgeschlossen ist, kann der Katalysator nahezu verlustfrei isoliert und erneut verwendet werden, so das Team. "Meine Arbeit gleicht ein wenig Alchemie", so Dr. Colmenares Kommentar. "Ich nehme ein Zauberpulver, schütte es in verschmutztes Wasser, rühre um und setze das Ganze der Sonne aus. Nach mehreren Stunden erhalte ich sauberes Wasser und Chemikalien, die verwendet werden können, um nützliche Dinge wie etwa Medikamente herzustellen." Seit den 1960er Jahren untersuchen Forscher auf der ganzen Welt den photochemischen Abbau von Schadstoffen, und sie haben chemische Verbindungen mithilfe intensiver ultravioletter (UV) Strahlung gesammelt. Die Arbeit des IPC PAS-Team zielte auf eine Reaktion ab, die ohne den Einsatz von Spezialausrüstung auftreten kann. Der Abbau von Biomasse, die zu einem genau definierten Zeitpunkt beendet wird, wurde ebenfalls angestrebt. Die Forscher erzeugten Carbonsäuren mit Photokatalyse auf der Basis von Titandioxid. Diese Säuren werden in der Pharma-und Lebensmittelindustrie verwendet. Dr. Colmenares: "Unter Laborbedingungen sind die Reaktionen der Biomasse mit Beteiligung von Photokatalysatoren bereits jetzt vielversprechend. In diesem Jahr werden wir die ersten Tests in biochemischen Pilot-Photoreaktoren an der Universität Cordoba, Spanien, versuchen. Dort werden die Reaktionen in Flüssigkeiten mit Volumina im zweistelligen Literbereich auftreten."Weitere Informationen erhalten Sie hier: IPC PAS: http://www.ichf.edu.pl/indexen.html Bioresource Technology: http://www.journals.elsevier.com/bioresource-technology
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Polen