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Paste aus dem 3D-Drucker: So wollen Forscher gefährlichen Chemikalien zu Leibe rücken

Sogenannte Ewigkeitschemikalien haben nützliche Eigenschaften, sind aber problematisch für Umwelt und menschliche Gesundheit. Britische Forscher:innen haben jetzt einen Weg zur Entfernung der Chemikalien gefunden – per 3D-Druck.

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3D-gedruckte Monolithen sollen Ewigkeitschemikalien zu Leibe rücken. (Bild: University of Bath)

Von Kosmetika über Papierbeschichtungen hin zu Pfannen und Textilien – in vielen Produkten kommen sogenannte Ewigkeitschemikalien zum Einsatz. Über 10.000 verschiedene Stoffe umfasst die Gruppe der per- und polyfluorierten Chemikalien (PFAS).

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Ewigkeitschemikalien bauen sich kaum ab

Zu ihren positiven Eigenschaften gehört, dass sie wasser-, fett- und schmutzabweisend sowie chemisch und thermisch sehr stabil sind. Einige von ihnen sollen 1.000 Jahre oder mehr benötigen, um zersetzt zu werden. Entsprechend verteilen sie sich allerdings dauerhaft in der Umwelt, etwa im Wasser, und reichern sich über Trinkwasser und Lebensmittel auch im menschlichen Körper an.

Problematisch daran ist, dass PFAS und ihre Zerfallsprodukte laut der Europäischen Umweltagentur unter anderem die Leber schädigen, die Fruchtbarkeit beeinträchtigen und Krebs auslösen können. PFAS können über die Muttermilch auch schon auf Babys übergehen.

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Bis zu 75-prozentige Reinigungsquote

Von entsprechend großer Bedeutung ist es, die gefährlichen Chemikalien aus der Umwelt zu entfernen. Britischen Forscher:innen ist da jetzt eigenen Angaben zufolge ein Durchbruch gelungen. Ihre Methode soll 75 Prozent der vorhandenen Perfluoroctansäure (PFOA) aus dem Wasser entfernen. PFOA gehört zu den PFAS, sie ist in der EU seit 2020 verboten.

Konkret nutzen die Forscher:innen der Uni Bath für ihr Verfahren vier Zentimeter große und mehrlagige Gittertürmchen aus dem 3D-Drucker. Die sogenannten Monolithen bestehen aus einem pastenartigen Material, das mit keramischem Indiumoxid versetzt wird, wie Golem berichtet.

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Monolithe ziehen Chemikalien an

Werden die Gitter in Wasser getaucht, in dem sich PFOA befindet, verbindet sich die Chemikalie umgehend mit dem Indiumoxid der Monolithen. Nach drei Stunden im Wasser soll sich gut die Hälfte der dort gelösten PFOA an die 3D-gedruckten Gittertürmchen gebunden haben.

Das Beste: Die Monolithen können wiederaufbereitet und weiterverwendet werden. Dabei soll die Effizienz sogar noch deutlich steigen und die oben genannte 75-prozentige Reinigungsquote erreicht werden können.

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Einfache Herstellung per 3D-Druck

Zudem sei die Herstellung der Gitter per 3D-Druck relativ einfach. Dadurch sei der Prozess skalierbar, wie es in der in der Fachzeitschrift Chemical Engineering Journal veröffentlichten Studie heißt.

Das Leben kommt zurück: Satellitenaufnahmen zeigen die Erholung der Landschaft nach einem Vulkanausbruch Quelle: NASA Earth Observatory

„Sobald die Monolithen fertig sind, wirft man sie einfach ins Wasser und lässt sie ihre Arbeit tun“, so Liana Zoumpouli, Mitautorin der Studie, in einer Mitteilung der Uni Bath.

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