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Ein Low-Tech-Wasserfilter
Wenn Ihnen während eines Campingausflugs am See das Trinkwasser ausgeht, gibt es eine einfache Lösung: Brechen Sie einen Tannenzweig ab, schälen Sie die Rinde ab und gießen Sie Seewasser durch den Stock. Der improvisierte Filter sollte alle Bakterien einfangen und frisches, nicht kontaminiertes Wasser produzieren.
Ein Falschfarben-Elektronenmikroskop-Bild zeigt E coli (grün) gefangen über Splint-Xylem-Grubenmembranen (rot und blau).
Ein MIT-Team hat herausgefunden, dass dieses Low-Tech-Filtersystem bis zu vier Liter Trinkwasser pro Tag produzieren kann – genug, um den Durst eines typischen Menschen zu stillen.
In einem Papier veröffentlicht in Plus eins , zeigen die Forscher, dass ein kleines Stück Splintholz mehr als 99 Prozent der E coli Bakterien im Wasser vorhanden. Sie sagen, dass die Größe der Poren im Splintholz Wasser durchlässt und gleichzeitig die meisten Arten von Bakterien blockiert.
Rohit Karnik, außerordentlicher Professor für Maschinenbau und Hauptautor des Artikels, sagt, dass Splintholz als kostengünstiges und effizientes Wasserfiltermaterial vielversprechend ist, insbesondere für ländliche Gemeinden, die keinen Zugang zu fortschrittlichen Filtersystemen haben.
Splintholz besteht aus Xylem, einem porösen Gewebe, das den Saft von den Wurzeln eines Baumes zu seiner Krone durch ein System von Gefäßen und Poren leitet. Jede Gefäßwand ist mit winzigen Poren, den sogenannten Grubenmembranen, übersät, durch die der Saft im Wesentlichen hopsen kann und von einem Gefäß zum anderen fließt, während er Strukturen entlang der Länge eines Baumes nährt. Die Poren begrenzen auch die Kavitation, ein Prozess, bei dem Luftblasen wachsen und sich im Xylem ausbreiten können, was schließlich einen Baum abtötet. Die winzigen Poren des Xylems können die Blasen einschließen und verhindern, dass sie sich ausbreiten.
Um das Wasserfilterungspotenzial des Splintholzes zu untersuchen, sammelten die Forscher Zweige der Weißkiefer und streiften die äußere Rinde ab. Sie haben Splintholz in kleine Stücke geschnitten und jeweils in Plastikschläuche montiert und versiegelt.
Die Forscher mischten Wasser mit roten Tintenpartikeln mit einer Größe von 70 bis 500 Nanometern. Beim Gießen der Mischung durch die Röhrchen filterte das Splintholz Partikel heraus, die größer als 70 Nanometer waren.
Das Team ließ dann Wasser fließen, das mit inaktiviertem . kontaminiert war E coli durch die Rohre. Als sie die Bakterienzellen im gefilterten Wasser zählten, stellten sie fest, dass das Splintholz mehr als 99 Prozent der E coli .
Karnik sagt, dass Splint wahrscheinlich die meisten Bakterienarten filtern kann, von denen die kleinsten etwa 200 Nanometer messen.
Es gibt große Unterschiede zwischen den Pflanzen, sagt er. Es könnte viel bessere Pflanzen geben, die für dieses Verfahren geeignet sind. Idealerweise ist ein Filter eine dünne Holzscheibe, die Sie einige Tage lang verwenden, dann wegwerfen und fast kostenlos ersetzen können.