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Innovativer Wasserfilter: Wie Molkenprotein Wasser von Schadstoffen befreit

Ein Wasserfilter aus Molkenprotein und Aktivkohle kann kostengünstig Schwermetalle und radioaktive Substanzen binden. Das könnte nützlich für die Trinkwasseraufbereitung sein.
Die Entwickler der Amyloid-Kohlenstoff-MembranLaden...

Forscher haben einen Wasserfilter aus Molkenproteinfasern und Aktivkohle entwickelt, der Blei, Quecksilber, Gold und Palladium fast vollständig aus verunreinigtem Wasser entfernt. Außerdem bindet er radioaktive Substanzen wie Uran und das Phosphorisotop P-32. Die Verwendung von Aktivkohle zur Wasseraufbereitung ist nicht ungewöhnlich, neu ist allerdings der Einsatz von Molkenproteinen. Im Gegensatz zu gängigen Methoden könne die neue Entwicklung mehrere toxische Stoffe gleichzeitig herausfiltern, sei einfach und günstig herzustellen und lasse sich für große wie kleine Wassermengen umweltverträglich einsetzen, erklären die Forscher in ihrem Paper.

Innovativer WasserfilterLaden...
Innovativer Wasserfilter | Das verschmutzte Wasser wird durch Unterdruck durch die Filtermembran gesaugt. Die Schwermetallionen (rote Teilchen) binden dabei an die Proteinfasern.

Raffaele Mezzenga von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich setzte die Idee dazu gemeinsam mit einem Kollegen um. Die Filtermembran besteht aus vergleichsweise kostengünstigen Stoffen, die vielen von uns auch aus dem Alltag bekannt sein dürften. Aktivkohle wird beispielsweise wegen ihrer hohen Adsorptionsfähigkeit auch in Tablettenform zur Behandlung von Magen-Darm-Beschwerden verwendet. Das Molkenprotein β-Laktoglobulin wird hauptsächlich aus Kuh- oder Schafsmilch gewonnen, und so mancher Bodybuilder trinkt es mit seinen Proteinshakes. Zur Herstellung der Membran hatten die Forscher das Molkenprotein so bearbeitet, dass lang gestreckte Proteinfasern entstanden. Diese trugen sie dann gemeinsam mit der Aktivkohle auf Zellulose-Filterpapier auf.

Ein Unterdruck saugt das verunreinigte Wasser durch die Filtermembran, wobei die Schwermetallionen an Bindungsstellen der Molkenproteine andocken. Die Aktivkohle adsorbiert weitere Giftstoffe. Ein Durchlauf durch die Membran reduzierte die Konzentration diverser Giftstoffe im Filtrat um mehr als 99 Prozent. Ein Kilogramm Molkenprotein reiche dabei theoretisch zur Aufbereitung von 90 000 Litern Wasser. Das entspricht etwa einer Wassermenge von 600 Badewannen.

Auch größere Mengen verunreinigten Wassers soll ihr Filter reinigen können, da das System in seiner Größe skalierbar sei. Zudem binde die Erfindung Goldzyanid, das beispielsweise in der Elektronikindustrie in Platinen verbaut wird. Mit der Filtermembran könne das Gold kostengünstig recycelt werden. Dabei sei der Ertrag 200-mal so hoch wie die Kosten für den Filter.

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