Ein Nanofasersystem für die Wasseraufbereitung zeigt großes Potenzial
Die Verunreinigung des in Flugzeugen zum Einsatz kommenden Wassers, das entweder von einer Quelle am Boden oder von dem Speichersystem selbst stammt, stellt in Form verschiedener krankheitserregender Mikroorganismen ein erhebliches Gesundheitsrisiko dar. Wasserspeichersysteme für Flugzeuge erschweren das Problem, da das Wasser in den Tanks und Leitungen verbleibt, und somit das Wachstum von Bakterien angeregt wird. Das EU-finanzierte Projekt NEFELE (Nano- electrospun filter for efficient liberation & encapsulation of acticides for water treatment in transportation applications) wurde eingerichtet, um eine ökonomische und effiziente Lösung zu entwickeln. Das Ziel war es, ein System zu schaffen, das auf einer Nanohohlfasermatrix basiert und das mit einem Biozid gefüllt ist, welches Mikroorganismen, die in das Wassersystem des Flugzeugs gelangen, bindet und abtötet, ohne den Geschmack des Wassers zu beeinflussen. Das Resultat war eine leichtgewichtige, nachrüstbare Einheit mit austauschbaren Nanofasermatrix-Packungen, die keinen Strom braucht, um Mikroorganismen auf effektive Weise herauszufiltern und abzutöten. Die Einheit führt der Wasserversorgung zudem ein Biozid zu, um die Chancen einer nachfolgenden Kontamination zu verringern. Das Aufbereitungssystem bindet und tötet Viren und Bakterien, da die Polymerfasern, aus der das Matrixmaterial besteht, hohl und porös sind und in ihrem Kern ein biozidales Material beinhalten. Es wurde ein Prüfstand entworfen, in den die rostfreien äußeren Eindämmungsbehälter, die in bestehenden Wasserfiltersystemen zum Einsatz kommen, integriert sind. Die Daten des NEFELE-Prüfstands bezogen unter anderem die Flussrate, den zeitlichen Ablauf und das erforderliche Wasservolumen mit ein. Es wurde insbesondere auf die Gestaltung des NEFELE-Filters geachtet, der in der Lage sein muss, die Flussrate effektiv bewältigen zu können, ohne zerstört zu werden. Es wurde ein Testprogramm für die Filtermembranen durchgeführt, um das biozidale Austreten und die biozidale Wirkung zu ermitteln. Es wurden Daten zu mit Mikroorganismen und mit Feststoffen verunreinigtem Wasser gesammelt. Es wurden Proben bezüglich der Gesamtmenge schwebender Feststoffe, der Partikelgrößeverteilung und der ökologischen Auswirkungen analysiert. Die Effektivität des Biozids wurde bestimmt, indem der Filter bekannten Kulturen ausgesetzt und daraufhin das Filtrat beprobt wurde. Schließlich wurde eine Studie durchgeführt, um den besten Weg für die Einbindung der NEFELE-Technologie in die Flugzeugindustrie zu bestimmen und um Betreiber von Fluglinien zu identifizieren, welche die Technologie wahrscheinlich übernehmen werden. Darüber hinaus wurden die Kosten für die Implementierung einer kompletten Fertigungs- und Inspektionsanlage sowie für deren Standort ermittelt. Über die Bereitstellung sicheren, trinkbaren Wassers mithilfe einer effektiven, leichtgewichtigen Technologie mit geringem Wartungsaufwand werden die NEFELE-Arbeit und -Ergebnisse Fluglinien dabei behilflich sein, ihren Fürsorgepflichten gegenüber Patienten nachzukommen. Das System stellt somit über ein kosteneffizientes Wasserreinigungssystem, das über die Luftfahrtindustrie hinaus Anwendungsmöglichkeiten bietet, unabhängig von der Qualität der Quelle eine Versorgung mit sicherem Trinkwasser sicher.
Schlüsselbegriffe
Nanofaser, Wasseraufbereitung, Flugzeugwasser, NEFELE, Biozid, Trinkwasser
