Forscher wollen verseuchte Böden mittels Nanotechnologie reinigen

Lösungsmittel Perchlorethylen reichert sich in hohen Konzentrationen an - Nanopartikel spalten Problemstoff auf

Neuen Wegen in der Beseitigung des häufig verwendeten Lösungsmittels Perchlorethylen (PCE) aus verseuchten Böden geht ein interdisziplinäres Forschungsprojekt der Universität Wien und des Austrian Institute of Technology (AIT) noch bis Ende 2012 nach. Mit Hilfe von nur wenige millionstel Millimeter großen Eisenpartikeln, wollen die Forscher die vor allem für das Grundwasser bedrohliche Chemikalie in ungefährliche Substanzen umwandeln, heißt es in einer Aussendung der Uni Wien.

Das Lösungsmittel PCE kommt hauptsächlich bei der chemischen Reinigung von Kleidungsstücken und bei der Entfettung von Metallen zum Einsatz. Die Substanz reichere sich daher vor allem in Böden unter Putzereien und unter Betrieben an, in denen Gegenstände wie Werkzeuge oder Fahrzeuge hergestellt oder lackiert werden, wie Thilo Hofmann vom Institut für Umweltgeowissenschaften erklärt. Über den kontaminierten Boden gelange es über kurz oder lang in das Grundwasser, wo es beträchtliche Verschmutzungen verursacht. "Hier findet man mitunter Konzentrationen von bis zu 100.000 Mikrogramm vor, der Grenzwert liegt bei zehn", so der Wissenschafter.

Bisherige Gegenmaßnahmen seien zeitlich und finanziell aufwendig, daher setzen die Forscher große Hoffnungen in die etwa 20 bis 25 Nanometer großen Eisenpartikel. Die bringen es nämlich fertig, das Chlor abzuspalten und in unschädliche Gase wie Ethan und Ethen umzuwandeln. Bis die Partikel aber für den Einsatz in den kontaminierten Böden bereit sind, gilt es für die Wissenschafter noch einige Probleme zu lösen.

"Die Herausforderung besteht darin, zum Schadstoff zu gelangen - insbesondere wenn er sich unter Gebäuden in bebauten Stadtgebieten befindet", so Hofmann. Dazu müssen die Forscher klären, wie die Kleinstteile an genau die Stellen im Boden gebracht werden können, wo sie gebraucht werden und wie lange sie die schädlichen Substanzen dort tatsächlich abbauen können.

Da die Eisenpartikel sehr schnell mit dem PCE reagieren, entwickeln die Experten nun Möglichkeiten, wie die Reaktivität auch länger gehalten werden kann. Mit einer Art Ummantelung - genannt "Coating" - die sich erst im Kontakt mit Wasser nach und nach auflöst, wollen die Forscher erreichen, dass die Partikel auch nach Monaten noch aktiv sind.

Welche Distanzen die Teilchen zurücklegen können, erforschen die Wissenschafter, indem sie in Laborsäulen die Beschaffenheit von grundwasserführenden Böden simulieren. Dort analysieren Hofmann und sein Team dann das Verhalten der ummantelten Nanopartikel. Um bis zu den Schadstoffen vorzudringen, müssten einige Meter zurücklegt werden, ohne Coating liege ihr Aktionsradius aber nur bei 20 bis 50 Zentimetern, so der Wissenschafter.

(APA/red)