Sauberes Trinkwasser ist insbesondere in Entwicklungsländern eine knappe Ressource. Vor allem die Verschmutzung durch giftige Schwermetalle macht Wasser in vielen Gebieten der Erde unbrauchbar. Ein Problem, das durch den Anstieg von unsachgemäß entsorgtem Elektroschrott stetig wächst und mit dem sich der 20-jährige Perry Alagappan schon zu seiner Schulzeit auseinandergesetzt hat. Bereits 2015 begann der damals 18-jährige Schüler aus dem US-Bundesstaat Texas, in den Laboren der Rice University in Houston selbst konstruierte Filtersysteme zu testen – mit Erfolg.
Alagappan hat nun mithilfe einiger Forscher der Rice University und der Swansea University eine Lösung entwickelt, die schnell, günstig und effektiv nahezu alle Verunreinigungen durch Schwermetalle beseitigt. Dabei handelt es sich um einen Schwamm aus Quarzwolle. Dessen zwölf Mikrometer dünne Siliziumdioxid-Fasern überziehen die Wissenschaftler mit Kohlenstoff-Nanoröhrchen, die anschließend mit einer oxidierenden Säure behandelt werden. Durch den Austausch von Kohlenstoffatomen gegen Sauerstoff entstehen Andockmöglichkeiten für Metallionen. Das Resultat: Kobalt, Blei, Quecksilber, Kupfer, Nickel und Kadmium reagieren mit dem Schwamm und verhaften in dessen Gewebe.
Der Prozess soll nur wenige Augenblicke dauern. Wie die Forscher berichten, konnten sie fünf Liter Wasser in weniger als einer Minute von 99 Prozent aller Schwermetalle befreien. Dabei speichert ein Gramm des Schwamms 581 Milligramm der giftigen Metalle. Nach einer Hochrechnung der Wissenschaftler ließen sich mit nur einem Gramm des außergewöhnlichen Wasserfilters 83.000 Liter Trinkwasser aufbereiten, was für etwa 11.000 Menschen reichen würde.
Dabei soll ein Gramm des Filtersystems gerade einmal einen Viertel Dollar kosten. Zudem lässt sich der Filter durch einfache Reinigung mit Essig in seinen Urzustand zurückversetzen und wiederverwerten. Das prädestiniert ihn für den Einsatz vor allem in ärmeren Regionen dieser Welt.
Ein Punkt, der seinem Erfinder Perry Alagappan besonders wichtig ist. „Ich begann damit, mich für die Reinigung von Wasser zu interessieren, als ich meine Großeltern in Indien besuchte und mit eigenen Augen sah, wie Elektroschrott die Umwelt verschmutzte“, sagt der Student, der 2015 mit dem Stockholm Junior Water Prize für seine Idee ausgezeichnet wurde.
Der weitreichende Einsatz seiner Erfindung liegt ihm besonders am Herzen, weshalb er auf die Anmeldung eines Patents bislang verzichtet hat. Wichtiger sei es ihm, dass die Technologie jedem zur Verfügung steht und sie auch tatsächlich genutzt wird. Da die im Schwamm aufgefangenen Schwermetalle sich außerdem extrahieren und als Rohstoffe weiterverkaufen lassen, wäre auch ein Einsatz im großen Stil etwa in den Abwasseranlagen von Bergwerken denkbar.
Die Reinigung von verschmutztem Wasser nimmt in der Wissenschaft eine stetig wachsende Rolle ein und wurde in jüngerer Vergangenheit durch bahnbrechende Entdeckungen vorangetrieben. Erst kürzlich entwickelten deutsche Forscher zufällig eine watteartige Substanz, mit der sich Öl aus Wasser entfernen lässt. Eine Erfindung, die sich in Zukunft möglicherweise mit dem Schwermetallschwamm von Perry Alagappan ergänzen lässt.
Lest hier, wie ölverseuchtes Wasser mit Hilfe einer speziellen Watte gereinigt werden kann.
