Das hat ein Forscherteam der Carnegie Mellon University (CMU) herausgefunden erfolgreich eine Lösung entwickelt um eine der bekanntesten industriellen chemischen Verunreinigungen, Bisphenol A (BPA), aus unserem Wasser zu entfernen. In ihrer Studie konnten die Forscher mit einer Mischung aus Wasserstoffperoxid und technischen Katalysatoren 99 Prozent BPA aus Wasser entfernen.

Die Forschung ist veröffentlicht in der Zeitschrift Green Chemistry. Andere Forscher der University of Auckland und der Oregon State University arbeiteten an der Studie mit.

BPA ist eine großvolumige, künstlich hergestellte kommerzielle Chemikalie, die zur Herstellung von Polycarbonat-, Epoxid- und Phenolharzen verwendet wird, die Hartplastik vor dem Zersplittern bewahren. Es tritt aus Deponien aus und dringt in unser Wasser ein, was besorgniserregend ist, da es gesundheitsschädlich ist.

Das Hochschulnetz sprach mit Terence Collins, Teresa Heinz Professorin für Grüne Chemie an der CMU und leitende Autorin der Studie, um weitere Einblicke in die Umweltschäden zu gewinnen, die durch BPA und die chemische Lösung der Forscher verursacht werden.

Collins erklärte, dass „BPA ein endokriner Disruptor ist, der den normalen Ablauf endokriner Hormonprozesse stört, die die Entwicklung von Menschen und anderen höheren Lebensformen steuern, und ein charakteristischer, vom Menschen verursachter Schadstoff unserer Hightech-Zivilisation.“

Die veröffentlichte Studie beginnt und endet mit Mini-Rezensionen, die hauptsächlich von Matthew DeNardo, Postdoktorand der CMU, verfasst wurden. Diese Rezensionen befassen sich damit, wo BPA in dieser Welt zu finden ist und was das bedeutet.

„Um ehrlich zu sein, kann ich diese beiden Rezensionen nicht lesen, ohne mir ernsthafte Gedanken über die Auswirkungen auf die zukünftige Vitalität des Lebens zu machen“, sagte Collins.

Collins und sein Team haben Angst vor den schädlichen Auswirkungen von BPA auf die jüngere Generation. Humanstudien der Centers for Disease Control and Prevention und Expositionsmengen, die in der Arbeit des Teams überprüft wurden, zeigen, dass BPA wahrscheinlich im Urin fast aller jungen Menschen nachweisbar ist.

Um die schädlichen Auswirkungen von BPA auf Mensch und Umwelt zu bekämpfen, kombinierten die Forscher Wasserstoffperoxid mit kleinen Molekülen, sogenannten TAML-Aktivatoren, die als Oxidationskatalysatoren wirken. Diese Mischung bringt BPA zu Klumpen zusammen, die in Wasseraufbereitungsanlagen herausgefiltert werden können, wodurch BPA einfach und effizient aus dem Wasser entfernt wird.

Beim Entfernen von BPA gibt es zwei mögliche Ergebnisse. Diese Ergebnisse basieren auf dem Säuregehalt des Wassers, erklärte Collins, seien aber dennoch wirksam.

„Bei niedrigen Säurekonzentrationen (hoher pH-Wert) wird das BPA ausgelöscht. Bei höheren Säurekonzentrationen (nahe dem neutralen pH-Bereich), die typisch für Umweltgewässer sind, wird das BPA durch Chemie ausgefällt, die BPA-Moleküle auf eine Weise zusammenklebt, die nicht wie bei aktuellen Kunststoffen zu BPA zurückgeführt wird. In beiden Fällen ist die Entfernung effektiv quantitativ. Die BPA-Eliminierungschemie ist schnell und einfach – man mischt einfach Spuren des Katalysators und ein wenig Peroxid in das Wasser und die Prozesse laufen schnell ab.“

Die Forschung rund um eine chemische Lösung zur BPA-Entfernung wurde erstmals 2002 an der CMU vom damaligen Studenten Ryan Malecky und der damaligen Doktorandin Beth Drake vorgestellt. Aber in den letzten 15 Jahren wurden zusätzliche Forschungen an der University of Auckland und der Oregon State University durchgeführt.

Collins hat seine Karriere darauf ausgerichtet, unsere Zivilisation in Richtung Nachhaltigkeit zu lenken, und sieht diese aktuelle Studie als einen entscheidenden Schritt. „Der Aufbau einer nachhaltigen Welt erfordert den effektiven Umgang mit den Toxizitätsherausforderungen von BPA und verschiedenen seiner Ersatzstoffe“, sagte er. „Wir können keine nachhaltige Hightech-Zivilisation haben, wenn wir die Herausforderungen der endokrinen Disruptoren nicht lösen.“

Collins erkennt die Tendenz der Gesellschaft an, in nicht nachhaltige Produkte und Prozesse zu investieren, die der Umwelt und unserer persönlichen Gesundheit ständig schaden. Er fordert die Universitäten auf, die wirklichen Probleme der Nachhaltigkeit anzugehen.

„Um das Richtige für die Zukunft zu tun, muss man Dinge tun, die so interpretiert werden, als würde man in die Hände beißen, die das System füttern“, sagte Collins. „Universitäten wie die CMU bilden die Führer der Zivilisation aus. Wie kann die Zivilisation in Richtung Nachhaltigkeit voranschreiten, wenn wir aus Finanzierungsgründen Angst haben, die wirklichen Probleme anzugehen?“

Die BPA-Entfernungsmethode funktioniert nachweislich in Laborwasser, daher setzt Collins große Hoffnungen in die zukünftigen Auswirkungen dieser TAML-Wissenschaft.

„Wenn diese Chemie auf viel schmutzigere reale Situationen mit ähnlichen BPA-Konzentrationen übertragen wird, z. B. Deponiesickerwasser und Papierrecyclingströme, dann könnte diese Arbeit dazu beitragen, die aquatische Kontamination durch BPA zu reduzieren“, sagte Collins. „Der Ball liegt jetzt bei der BPA-Industrie.“