Die Samen einer in asiatischen Ländern heimischen Baumart könnten ein neuartiges Mittel zur Filterung des Mikroplastiks darstellen, das zunehmend in der menschlichen Trinkwasserversorgung vorhanden ist.
Aus den Samen der Moringa, der weißen Akazie, lässt sich ein Salzextrakt herstellen, der mikroplastikhaltiges Wasser verfestigt und so festhält.
Der „Wunderbaum“ wird von Menschen bereits in großem Umfang als Nahrung genutzt, indem er seine Blätter und Samen verzehrt, die beide nahrhaft sind. Seit mehreren Jahren untersuchen Forscher jedoch das Potenzial der Samen für die Wasseraufbereitung.
Co-Autorin der Studie, Gabrielle Batista von der São Paulo State University, sagte: „Wir haben gezeigt, dass der Salzextrakt aus den Samen eine ähnliche Wirkung hat wie Aluminiumsulfat, das in Kläranlagen zur Koagulation von Wasser mit Mikroplastik verwendet wird. In alkalischerem Wasser war es sogar besser als das chemische Produkt.“
Der Schwerpunkt der Studie lag auf der Wasseraufbereitung mittels Inline-Filtration. Dabei wird das Wasser koaguliert, wodurch die Partikel destabilisiert werden, und anschließend durch einen Sandfilter geleitet.
Die Koagulation ist wichtig, da Schadstoffe wie Mikroplastik an ihrer Oberfläche eine negative elektrische Ladung haben und sich gegenseitig und den Sand in Wasseraufbereitungsfiltern abstoßen.
Gerinnungsmittel wie Moringa-Salzextrakt – der zu Hause hergestellt werden kann – und Aluminiumsulfat neutralisieren diese Aufladung. Dadurch verklumpen die Schadstoffe und können herausgefiltert werden.
Professor Adriano Gonçalves dos Reis, der die Forschung koordinierte, sagte: „Die Verwendung von Gerinnungsmitteln auf Aluminium- und Eisenbasis wird zunehmend aufsichtsrechtlich geprüft und es bestehen gesundheitliche Bedenken hinsichtlich der Verwendung von Gerinnungsmitteln auf Aluminium- und Eisenbasis, da diese nicht biologisch abbaubar sind, eine Resttoxizität hinterlassen und ein Krankheitsrisiko darstellen. Aus diesem Grund hat die Suche nach nachhaltigen Alternativen intensiviert.“
Um zu testen, wie effektiv die Moringa-Samen-Wasseraufbereitung ist, verwendeten die Forscher Leitungswasser, das sie gezielt mit Polyvinylchlorid (PVC) verunreinigten.
PVC und das daraus gewonnene Mikroplastik gehören aufgrund seines nachgewiesenen mutagenen und krebserzeugenden Potenzials zu den gefährlichsten Kunststoffen für die menschliche Gesundheit. Leider ist PVC auf den Oberflächen von Gewässern und in Wasser, das mit traditionellen Verfahren aufbereitet wird, bereits weit verbreitet.
Das Team hat das PVC außerdem mithilfe von ultravioletter Strahlung künstlich gealtert, um natürliche Prozesse wie den Abbau durch Sonnenlicht und Wasser nachzuahmen und die Eigenschaften von natürlich gealtertem Mikroplastik zu reproduzieren.
Anschließend wurde das kontaminierte Wasser mithilfe der Moringa-Samen koaguliert und in einem Jar-Test gefiltert – einem Gerät, das Wasseraufbereitungsprozesse im kleinen Maßstab nachbildet.
Die Ergebnisse wurden dann mit denen der gleichen Tests verglichen, die an mit Aluminiumsulfat behandeltem Wasser durchgeführt wurden.
Rasterelektronenmikroskopie (REM) wurde verwendet, um die Mikroplastikpartikel vor und nach der Behandlung zu zählen, und das Team berichtete, dass „keine signifikanten Unterschiede“ bei der Partikelentfernung festgestellt wurden.
Die Gruppe testet nun Moringa-Samenextrakt mit Flusswasser. Sie sagten, dass ihre bisherigen Experimente zeigten, dass sich das Moringa-Produkt „auch bei der Behandlung von natürlichem Wasser als sehr wirksam erwiesen hat“.
Die Forschung wird in der Zeitschrift veröffentlicht ACS Omega.
