Biofilter aus Kaffeesatz entfernt Schwermetalle aus Wasser
Kaffeesatz kann zur Filterung von Schwermetallen aus dem Wasser verwendet werden. Dazu muss durch Erhitzung Biokohle erstellt werden.
Das Ausgangsmaterial fĂĽr den Biofilter ist gewaschener, getrockneter und gesiebter Kaffeesatz.
(Bild: Loughborough University)
Ein Forschungsteam der Loughborough University hat in Zusammenarbeit mit der Banaras Hindu University herausgefunden, dass Kaffeesatz effektiv zur Filterung von Schwermetallen wie etwa Blei, Kupfer und Zink aus Wasser eingesetzt werden kann. Das poröse pflanzliche Material eignet sich zur Herstellung von Biokohle, die als Wasserfilter dient. Bis zu 96 Prozent der Schwermetalle konnten so entfernt werden.
Kaffee gehört weltweit zu den beliebtesten Getränken. Entsprechend viel Kaffeesatz fällt an, der meist als Abfall entsorgt wird. Die Wissenschaftler Loughborough University haben untersucht, inwieweit das poröse, pflanzliche Material als Absorptionsmaterial eignet. Die Ergebnisse ihrer Untersuchungen haben sie in den Studien „The Potential of Barista Coffee Waste to Adsorb Copper and Zinc from Aqueous Solutions“ und „Optimized valorization of spent coffee grounds into biochar for lead removal using Box–Behnken design“ dargelegt, die in Clean Technologies beziehungsweise Biomass and Bioenergy veröffentlicht sind.
Aus dem Kaffeesatz der hauseigenen Cafeteria des Herbert Building der Loughborough University stellten die Forscher durch Erhitzen hochporöse Biokohle her. Das kohlenstoffreiche Material wird auch dazu eingesetzt, um die Bodenqualität zu verbessern. Die Wissenschaftler optimierten dabei jedoch die verwendete Temperatur und Dauer der Erhitzung zur Herstellung der Biokohle, um eine möglichst hohe Filterleistung zu erzielen. Mit dem Biokohlefilter konnte danach bis zu 98 Prozent von Blei aus dem Wasser entfernt werden. Pro Gramm Biofilter wurde 4,9 mg Blei aufgenommen.
Filterleistungen
Die Forscher untersuchten, inwieweit sich die Kontaktzeit zum Filter, eine Mischung mit anderen Absorptionsmaterialien und die Metallkonzentration im Wasser auf die Filterleistung auswirkten. Bereits reiner Kaffeesatz ohne weitere Verarbeitung könne zur Entfernung von Schwermetallen wie Kupfer und Zink bei niedrigen Metallkonzentrationen (2,5 ppm Kupfer, 10 ppm Zink) aus dem Wasser eingesetzt werden und bei diesen niedrigen Konzentrationen eine hohe Filterleistung entfalten. Die Wissenschaftler testeten auch eine Mischung aus Kaffeesatz und Reisschalen. Diese Kombination erwies sich bei hohen Metallkonzentrationen von mehr als 5 ppm Kupfer und mehr als 25 ppm Zink als effektiver.
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Insgesamt konnten bis zu 96 Prozent der Metalle aus dem Wasser entfernt werden, schreiben die Wissenschaftler. Sie sind der Ansicht, dass ihre kostengünstige und umweltfreundliche Methode dazu genutzt werden kann, um Wasser von Schwermetallen zu befreien. Das von ihnen vorgeschlagene Verfahren könne für den industriellen Einsatz skaliert werden.
(olb)
