{"id":58007,"date":"2024-08-09T00:01:59","date_gmt":"2024-08-08T22:01:59","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=58007"},"modified":"2024-08-09T09:19:49","modified_gmt":"2024-08-09T07:19:49","slug":"3d-gedruckte-keramik-monolithen-zur-wasserreinigung-090820241","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/3d-gedruckte-keramik-monolithen-zur-wasserreinigung-090820241\/","title":{"rendered":"3D-gedruckte Keramik-Monolithen, die Wasser von „Ewigkeitschemikalien“ reinigen"},"content":{"rendered":"

Wasser ist nicht \u00fcberall auf dieser Welt selbstverst\u00e4ndlich. Weltweit haben 2,2 Milliarden Menschen keinen Zugang zu einer sicheren Trinkwasserversorgung und weitere 3,5 Milliarden Menschen verf\u00fcgen nicht \u00fcber angemessene sanit\u00e4re Einrichtungen. Diese Daten, die im j\u00fcngsten Weltwasserentwicklungsbericht der Vereinten Nationen ver\u00f6ffentlicht wurden, best\u00e4tigen die Notwendigkeit konkreter Ma\u00dfnahmen zur Gew\u00e4hrleistung gesunder Lebensbedingungen. Eine der gr\u00f6\u00dften Herausforderungen in der Wasserkrise ist das Problem der Verschmutzung. Abfall, Plastik in den Meeren, das Abflie\u00dfen von Chemikalien und Industrieabf\u00e4llen ins Grundwasser und viele andere menschliche T\u00e4tigkeiten beeintr\u00e4chtigen die Qualit\u00e4t unserer Wasserversorgung. Zahlreiche Unternehmen spezialisieren sich nun darauf, L\u00f6sungen vorzuschlagen und nutzen dazu innovative Technologien. Eines der j\u00fcngsten Beispiele nutzt 3D-gedruckte Keramik-Monolithen zur Reinigung von Wasser von Chemikalien.<\/p>\n

Ein Team der University of Bath in England hat eine L\u00f6sung gefunden, die mindestens 75 % der Perfluoroctans\u00e4ure (PFOA) aus dem Wasser entfernt. Sie erfanden rankenf\u00f6rmige Monolithen, die mit Keramik<\/a> bedruckt sind. Die Ergebnisse dieser Studie sind vielversprechend und die Entwickler sehen in ihrem Produkt ein wirksames und skalierbares neues Instrument zur Entfernung von Chemikalien aus Wasser.<\/p>\n

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Bild: Chemical Engineering Journal<\/p><\/div>\n

Welche Chemikalien k\u00f6nnen durch die 3D-gedruckten Keramik-Monolithen entfernt werden?<\/h3>\n

Perfluoralkylsubstanzen (PFAS) sind eine der am h\u00e4ufigsten verwendeten Chemikalienfamilien in der heutigen Industrie. PFAS werden auch als „langlebige Chemikalien“ oder „Ewigkeitschemikalien“ bezeichnet, da es bis zu 1000 Jahre dauert, bis sie sich zersetzen. Diese Stoffe werden in verschiedenen Konsumg\u00fctern verwendet, weil sie wasser-, fett- und feuerbest\u00e4ndig sind. Beispiele f\u00fcr Produkte, die diese Stoffe enthalten, sind Teflonpfannen, Reinigungsmittel, fettbest\u00e4ndiges Papier, Textilien und andere. Zu diesen Stoffen geh\u00f6rt auch die Perlurooctans\u00e4ure (PFOA), die nun mit keramischen Druckmonolithen beseitigt werden k\u00f6nnte. Trotz ihrer N\u00fctzlichkeit ist es nicht \u00fcberraschend, dass PFAS gesundheitssch\u00e4dlich sind. Studien haben ergeben, dass PFAS Schilddr\u00fcsenst\u00f6rungen, hormonelle Ver\u00e4nderungen, Entwicklungs- und Herz-Kreislauf-Probleme verursachen und das Risiko von Krebs und Diabetes erh\u00f6hen.<\/p>

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PFAS-Entfernung mit 3D-Keramik-Monolithen<\/h3>\n

Die entstandenen Monolithen sind etwa 4 cm lang und haben die Form eines Gitters. Die verwendete Tinte ist mit keramischem Indiumoxid impr\u00e4gniert, das, wenn es in PFAS-haltiges Wasser gelegt wird, sofort an den Monolithen haftet und in weniger als drei Minuten entfernt werden kann. Dr. Liana Zoumpouli, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Fachbereich Chemieingenieurwesen der Universit\u00e4t Bath, sagt: „Die Herstellung der Monolithen mittels 3D-Druck ist relativ einfach und bedeutet auch, dass der Prozess skalierbar sein sollte. Der 3D-Druck erm\u00f6glicht uns die Herstellung von Objekten mit einer gro\u00dfen Oberfl\u00e4che, was f\u00fcr den Prozess entscheidend ist. Sobald die Monolithen fertig sind, werfen wir sie einfach ins Wasser und lassen sie ihre Arbeit tun. Das ist sehr aufregend und wir freuen uns darauf, das Verfahren weiterzuentwickeln und in der Praxis zu sehen.<\/em>„<\/p>\n

3D-Drucktechnologie zur Herstellung der 3D-gedruckten Keramik-Monolithen<\/h3>\n

Das Verfahren zur Herstellung dieser keramischen Monolithen war die Materialextrusion. Als Drucker wurde der 3D-Keramikdrucker Lutum\u00ae5 von VormVrij<\/a> verwendet. Letzterer ist ein in den Niederlanden ans\u00e4ssiger Hersteller von keramischen 3D-Druckl\u00f6sungen. Wie bereits erw\u00e4hnt, haben die Monolithen ein Gitterdesign und die Studie hat gezeigt, dass sie nach einer ersten Reinigung von PFAS wiederverwendet werden k\u00f6nnen. Um sie wieder zu verwenden, m\u00fcssen sie lediglich nach jedem Gebrauch einer Hochtemperatur-„Regenerations“-W\u00e4rmebehandlung unterzogen werden.<\/p>\n

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Extruder des Lutum\u00ae5 (Bild:VormVrij)<\/p><\/div>\n

Tests in dieser ersten Phase haben gezeigt, dass die gedruckten Monolithen 75 % des PFOA aus dem Wasser entfernen k\u00f6nnen und dass ihre Herstellung und Verwendung mit bestehenden Wasseraufbereitungsanlagen im Vereinigten K\u00f6nigreich und anderswo kompatibel ist. In Zukunft werden die Forscher die Monolithen weiter verfeinern und hoffen, sie in gro\u00dfem Ma\u00dfstab einsetzen zu k\u00f6nnen. Diese Studie wurde im Chemical Engineering Journal ver\u00f6ffentlicht, die vollst\u00e4ndige Ver\u00f6ffentlichung k\u00f6nnen Sie HIER<\/a> lesen.<\/p>\n

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*Titelbildnachweis: University of Bath<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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