Biotechnologie zur Abwasserreinigung an der Quelle einsetzen
Bei verschmutztem Wasser handelt es sich um ein großes Umwelt- und Gesundheitsproblem in Indien. Darin enthalten sind einige organische und anorganische Schadstoffe, die über lange Zeiträume in der Umwelt verbleiben und eine Gefahr für die menschliche Gesundheit darstellen. Fluoridbelastung betrifft 19 Bundesstaaten in Indien, 10 Bundesstaaten haben krebserregende Verbindungen und Arsen im Wasser festgestellt. Üblicherweise werden physikochemische Verfahren zur Behandlung von kontaminiertem Oberflächen- und Grundwasser eingesetzt, die jedoch teuer sind und eine entsprechende Infrastruktur sowie chemische Zusätze und Aufbereitungsmittel erfordern. Mithilfe des Projekts SPRING, das von der EU und dem indischen Ministerium für Wissenschaft und Technologie kofinanziert wird, soll dieser ungedeckte Bedarf gestillt werden. „SPRING entwickelt eine Biooxidationstechnologie zur Abwasserbehandlung aus verschiedenen Quellen“, erklärt die indische Koordinatorin Sanjukta Patra, Professorin am Indian Institute of Technology Guwahati (IITG) in Indien. „Wir erschließen ein kostengünstiges, skalierbares, stabiles Enzymsystem auf der Basis von Biooxidation zur Schadstoffbeseitigung.“ Das integrierte System, das die Bioremediationstechnologie mit Echtzeitüberwachungsinstrumenten kombiniert, kann an der Quelle installiert werden und gewährleistet, dass die Abwässer innerhalb sicherer Grenzen bleiben. Es kann als Alternative zu physikochemischen Behandlungen oder in Kombination damit eingesetzt werden.
Abwasser an der Quelle behandeln
Das SPRING-System basiert auf der Biooxidationstechnologie, die ein fortgeschrittenes enzymatisches Verfahren zum Schadstoffabbau einsetzt. Patra leitet ein Team, das verschiedene umweltfreundliche Enzyme erforscht, die organische Schadstoffe wie Abwässer sowie anorganische Schadstoffe aus Industrien wie Färberei, Gerberei und Elektroplattierung behandeln können. Im Anschluss an diese Sondierungsarbeiten werden die Forschenden des Indian Institute of Technology Kharagpur (IITKGP) Methoden für die Massenproduktion dieser Enzyme ausarbeiten, um sie in kommerziellem Maßstab einzusetzen. Der EU-Koordinator des Projekts ist Rajnish Kaur Calay, Professorin für Energiesysteme an der Arktischen Universität Norwegens. Sie erklärt, dass die Biooxidation von kontaminierten Standorten durch ein effizientes intelligentes Bioreaktorsystem erfolgen wird, das von Forschungsteams der Universität Pécs in Ungarn, INESC TEC in Portugal und Elixir in Indien konzipiert und hergestellt wird. Das SPRING-Team wird mindestens zwei Prototypen herstellen, die im April 2024 mit Unterstützung anderer Interessengruppen, einschließlich der Gemeinde Bhimavaram, und Industriepartnern vorgeführt werden sollen. Projektintern werden mehrere Feldversuche in städtischen und ländlichen Gebieten durchgeführt. SPRING erschließt außerdem neuartige Biosensorsysteme auf der Basis von mikrobiellen Brennstoffzellen, um die Fernerkundung von Wasserschadstoffen im Untersuchungsgebiet zu fördern.
Fortgeschrittenes Technologieniveau
Einige der Systeme, die projektintern gestaltet werden, werden voraussichtlich Technologie-Reifegrad 7 erreichen und können auch in anderen Bereichen als der Abwasserbehandlung eingesetzt werden. „Nach der Demonstration ist die nächste Phase die Entwicklung des Systems als kommerzielles Produkt, die von Elixir, dem am Projekt beteiligten Industriepartner, durchgeführt wird“, so Calay. „Elixir ist bereits im Gespräch mit der lokalen Lebensmittel- und Pharmaindustrie, um Abwasseraufbereitungssysteme für deren Bedürfnisse herzustellen und zu installieren“, fügt sie hinzu. Aufgrund von Reisebeschränkungen während des größten Teils der Projektlaufzeit konnten die Forschenden in Europa und Indien die Standorte nicht gegenseitig besuchen oder andere Labore aufsuchen. Wissenschaftliche Zusammenarbeit durch gemeinsam beratene Promovierende wurde jedoch am IITG in Indien und bei Enviroinvest (Website auf Ungarisch) in Ungarn geleistet.
Schlüsselbegriffe
SPRING, Indien, Wasser, Biooxidation, Enzyme, Abwasser, Behandlung, Überwachung, mikrobiell, Brennstoffzelle
