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- Umwelt: Bayerisches
Staatsministerium für Landesentwicklung und Umweltfragen
fördert FAU-Projekt
Wasseraufbereitung mittels Luft und Licht
- Um schadstoffbelastetes oder mit Bakterien
verseuchtes Wasser zu Trinkwasser aufzubereiten, müssen
nicht unbedingt Chemikalien eingesetzt werden, die ihrerseits
wieder die Umwelt belasten. Licht und Luft genügen, wenn
sie von einer wirksamen Katalysator-Substanz unterstützt
werden. Doch kann bisher nur ein sehr geringer Anteil der Sonnenstrahlung
dazu genutzt werden, Trinkwasserqualität hervorzubringen.
Am Lehrstuhl für Allgemeine und Anorganische Chemie haben
Prof. Dr. Horst Kisch, Dipl.-Chem. Gerald Burgeth und Dipl.-Chem.
Wojciech Macyk vor kurzem Hybrid-Photokatalysatoren entdeckt,
die mit sichtbarem Licht, dem höchsten Anteil des Sonnenlichts,
aktiv werden. Nun ist geplant, diese Substanzen so zu verbessern,
daß ihr Einsatz in einem solar-technischen Verfahren möglich
wird.
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- Nicht nur für wenig entwickelte, sondern
auch für hochindustrialisierte Länder wird Trinkwasserknappheit
zunehmend zum Problem. Für die Detoxifizierung zu Trinkwasser
werden diverse artifizielle Chemikalien verwendet, deren Rückstände
bei Produktion und Anwendung in den meisten Fällen zu einer
Umweltbelastung führen. Aus diesem Grund gibt es vielfältige
Anstrengungen, neue "sanfte" Verfahren im Sinne einer
nachhaltigen Chemie für die Trinkwasseraufbereitung zu entwickeln.
Dazu gehören vor allem halbleiterkatalysierte Reaktionen,
wie die bekannte, von Titandioxid katalysierte Photodetoxifizierung.
Dabei werden Schadstoffe mittels Luftsauerstoff und Licht vollständig
in unschädliche Produkte abgebaut. Titandioxid ist ein ungiftiges
und schwerlösliches weißes Pulver, welches als Pigment
und Scheuermittel (z. B. in Zahnpasta) vielfältig verwendet
wird.
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- Ein gravierender Nachteil für die Photodetoxifizierung
ist allerdings, daß Titandioxid nur mit ultraviolettem
Licht photoaktiv ist, welches lediglich drei Prozent der Sonnenstrahlung
ausmacht. Weltweit wird daher intensiv daran gearbeitet, diese
Substanz so zu modifizieren, daß eine solare Detoxifizierung
von Wasser auch durch den im sichtbaren Bereich liegenden Hauptanteil
des Sonnenlichts möglich wird.
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- Die Erlanger Chemiker sind einer solchen
Chance auf der Spur: sie haben ein Metallkomplex-beladenes Titandioxid
entwickelt, das den weit verbreiteten Wasserschadstoff 4-Chlorphenol
mit sichtbarem Licht vollständig in ungiftige anorganische
Produkte abbaut. Für ein weiterführendes Projekt hat
das Bayerische Staatsministerium für Landesentwicklung und
Umweltschutz im Rahmen von BayFORREST eine Fördersumme von
592.000 Mark bewilligt. Die durch Metallkomplexe modifizierten
Titandioxide sollen in dreijährigen Forschungen getestet
und optimiert werden.
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- Die Katalysatorwirkung beschleunigt den Prozeß
der Entgiftung von Wasser durch Licht und Sauerstoff in hohem
Maße und läßt die Zufuhr zusätzlicher Energie
unnötig werden. Das neue Verfahren soll im Hinblick auf
den Abbau anderer wichtiger Schadstoffe und auf die antibakterielle
Wirksamkeit im Detail untersucht werden. Kooperationen bestehen
mit Prof. Dr. W.F. Maier, Max-Planck-Institut für Kohlenforschung
in Mülheim/Ruhr, und Dr. D. Meissner an der Universität
Linz.
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- Selbsttätig sauber
- Da neben dem Katalysator, der durch die Reaktion
nicht chemisch verändert wird, lediglich Luft und Sonnenlicht
als "natürliche Chemikalien" eingesetzt werden,
wäre diese Art der Trinkwasseraufbereitung sowohl umweltfreundlich
als auch in ärmeren Regionen der Erde bezahlbar. Darüber
hinaus könnten auf diese Weise selbstreinigende und -desinfizierende
Beschichtungen für eine Vielfalt von Gegenständen,
wie für Fliesen, Arbeitskleidung und Fahrzeuge, hergestellt
werden.
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- · Kontakt:
Prof. Dr. Horst Kisch, Lehrstuhl für Allgemeine und Anorganische
Chemie
Egerlandstr. 1, 91058 Erlangen, Tel./Fax: 09131/85 -27363, Tel.
Sekr.: 09131/85 -27267
E-Mail: Kisch@chemie.uni-erlangen.de
Informationen im Internet: http://www.anorganik.uni-erlangen.de/ls2/ak_kisch/
ak_kisch.html
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- Mediendienst FORSCHUNG Nr. 574 vom 11.5.2000
Sachgebiet Öffentlichkeitsarbeit (Pressestelle)
pressestelle@zuv.uni-erlangen.de
Stand 11.5.2000