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Markt | 10 März 2017

"Super-Sponge" oder wie man umweltfreundlich sein kann

Ich bin mir durchaus bewußt, dass dies – streng genommen – nicht wirklich etwas mit Elektronik oder -produktion zu tun hat. Aber ein einfacher Schwamm, um unsere Verschmutzungen zu beseitigen? Wie cool ist das!
Die Ölpest im Golf von Mexiko, ausgelöst durch die Explosion der Ölbohrplattform Deepwater Horizon am 20. April 2010, ist eine der schwersten Umweltkatastrophen dieser Art. Die vom 20. April bis zum 16. Juli 2010 aus dem Bohrloch im Macondo-Ölfeld in den Golf von Mexiko ausgetretene Ölmenge wird auf 800 Millionen Liter geschätzt.

Und alle an der Reinigung beteiligten Menschen bekamen ziemlich schnell tiefe Falten: die Millionen, aus dem Meeresboden hervortretenden, kleinen Ölbläschen sammelten sich nicht alle an der Wasseroberfläche. Dort hätte man sie abschöpfen und verbrennen können. Ein Teil des ausgetretenen Rohöls bildete eine Wolke und driftete unterhalb der Wasseroberfläche durch den Ozean.

"Der Oleo-Schwamm bietet eine Reihe von Möglichkeiten, die, soweit wir wissen, beispiellos sind", sagte Miterfinder Seth Darling, ein Wissenschaftler am Argonne Center for Nanoscale Materials und ein Fellow des Institute for Molecular Engineering an der University of Chicago.

Es existiert bereits eine Art Bibliothek für Moleküle, die Öl 'festhalten' kann. Das Problem? Sie in eine nützliche Struktur zu bringen und dort dauerhaft zu verbinden. Die Wissenschaftler begannen mit einem ganz gewöhnlichen Polyurethan-Schaum (der in Möbelkissen, Hausdämmung, etc. Verwendung findet). Er hat viele Ecken und Winkel, wie ein englischer Muffin, bietet daher ausreichend Oberfläche an. Die Forscher mussten dem Schaum jedoch eine neue Oberflächenchemie geben, um die ölvernarrten Moleküle fest binden zu können.

Zuvor hatten Seth Darling und sein Kollege Jeff Elam eine Technik entwickelt, die als Sequential Infiltration Synthesis (SIS; sequentielle Infiltrationssynthese) bezeichnet wird. Diese sollte auch hier zur Anwendung kommen. Nach einigen Versuchen und Irrwegen konnte die Technik so angepasst werden, dass eine extrem dünne Schicht aus Metalloxid "Primer" in den kleinen Schauminnenräumen aufgebracht werden konnte; ein perfekter Klebstoff für die Befestigung der ölliebenden Moleküle. Diese wurden dann in einem zweiten Schritt aufgebracht. Sie halten sich auf der einen Seite an der Metalloxidschicht fest und greifen mit der anderen Seite nach den Ölmolekülen.

Das Ergebnis ist 'Oleo Sponge', ein Schaumstoff, der es mit einer Leichtigkeit schafft, Öl aus dem Wasser zu adsorbieren. Das Material, wie ein Sitzkissen für den Camping-Bereich, kann ausgewrungen und wiederverwendet werden. Das Öl selbst kann aufgefangen und sogar wiederverwendet werden. "Das Material ist extrem robust. Wir haben Hunderte von Tests durchgeführt, wringen es jedes Mal aus und haben noch keinen Zerfall bemerkt", so Seth Darling.

„Der Oleo-Schwamm könnte auch routinemäßig bei der Reinigung von Häfen und Kanälen eingesetzt werden. Hier sammelt sich, durch einen regen Schiffsverkehr, oft jede Menge Diesel und Öl an“, meint John Harvey, im Bereich Argonne Technology Development & Commercialization für die Geschäftsentwicklung zuständig .
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Weitere Informationen finden Sie auf der Webseite des Argonne National Laboratory.

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2017.06.22 09:19 V8.5.4-1