Spotlight September 2021: Holz, der Rohstoff der Zukunft?

Home > Spotlight September 2021: Holz, der Rohstoff der Zukunft?

Eine der größten Herausforderungen der Menschheit ist es, unter den gegebenen Umständen von Klimaerwärmung, Bevölkerungswachstum und wachsender Vermüllung, sauberes Trinkwasser zu produzieren. Im September möchten wir Ihnen deshalb einen Übersichtsartikel vorstellen, der einen Lösungsansatz in der Verwendung von nanoskaligem Holz sieht. In dem in der Zeitschrift „Advanced Materials“ erschienenen Review „Advanced Nanowood Materials for the Water–Energy Nexus“ werden aufbauend auf der Struktur von Holz, Bottom-Up oder Top-Down Methoden zur Verwendung von Holz für die Wasseraufbereitung aufgezeigt. Mit den beschriebenen Ansätzen kann Holz zur Wasserreinigung, Entsalzung oder der Abtrennung von Chemikalien verwendet werden.
Es werden viele Beispiele aufgezeigt, wie der Grundbaustein von Holz, die Zellulose (ein natürliches Polymer), zu Nanofasern oder Polymermatrizes verarbeitet werden kann, wodurch Filtration von ultrakleinen Teilchen ermöglicht wird.
Im Gegensatz dazu wird in Top-Down Ansätzen die grundsätzliche Struktur von Holz erhalten. So eröffnen die natürlich vorkommenden Kanäle und Mesoporen die Möglichkeit Chemikalien zu binden oder Katalysatoren aufzubringen. Forschungen mit Palladium, Titandioxid oder Eisenoxid-Nanopartikeln, die auf Holz aufgebracht wurden, zeigten eine sehr gute Abtrennung von Chemikalien aus dem Wasser. Durch chemische Modifizierung von Holz konnten gezielt Kupferionen abgetrennt, Öle und organische Lösungsmittel abgeschieden oder Schwermetalle aus Wasser herausgefiltert werden.
Holz ist aufgrund des Bindens von CO2 ein unerlässlicher, klimaneutraler Rohstoff. In Kombination mit Nanopartikeln kann es zukünftig möglich sein, die vielseitigen Eigenschaften von Holz zu erweitern und so einen Lösungsansatz für Wasserknappheit und Umweltverschmutzung zu liefern.

 

Original Publikation:

Chen, X. et al (2021) Advanced Nanowood Materials for the Water–Energy Nexus. Advanced Materials, 33(28), 2001240. doi.org/10.1002/adma.202001240

Spotlight September 2021: Holz, der Rohstoff der Zukunft?

Weitere Spotlights


Spotlight Juli 2023: Plastikverschmutzung und die dringende Notwendigkeit umfassende Maßnahmen zu ergreifen

Spotlight Juli 2023: Plastikverschmutzung und die dringende Notwendigkeit umfassende Maßnahmen zu ergreifen

Die Plastikverschmutzung ist zu einer erheblichen Bedrohung für die Ozeane, die biologische Vielfalt und die Ökosysteme weltweit geworden. Trotz der Bemühungen um eine Verringerung des Plastikverbrauchs nimmt die Plastikverschmutzung in der Umwelt durch die steigende Plastikproduktion weiter zu. Als Reaktion auf diese Krise verabschiedete die UN-Umweltversammlung im März 2022 eine Resolution zur Ausarbeitung eines rechtsverbindlichen […]

Weiterlesen

Spotlight Mai 2023: Zweifach Energie – essbare Batterien

Spotlight Mai 2023: Zweifach Energie – essbare Batterien

Ein italienischer Forscherverbund berichtet über essbare Batterien, die elektrischen Strom liefern und als Nahrungsmittel verdaut werden und damit ein zweites Mal Energie liefern könnten. Was zunächst lustig klingt, hat einen ernsten Hintergrund, denn in der Medizin werden Stromquellen benötigt, die über den Verdauungstrakt transportiert werden und ggf. auch unbeabsichtigt im Körper verbleiben könnten, z.B. für […]

Weiterlesen

Spotlight Januar 2021: Herausforderung Nanoplastik – Wie die Verbreitung von Nanopolystyrol in der Umwelt besser nachverfolgt werden kann.

Spotlight Januar 2021: Herausforderung Nanoplastik – Wie die Verbreitung von Nanopolystyrol in der Umwelt besser nachverfolgt werden kann.

Im Januar stellen wir ein Paper vor, das im Nature Journal communications materials veröffentlich wurde. Der Fokus des Artikels liegt auf der Entwicklung einer neuen Detektionsmethode von Nanopolystyrol. Die Methode ermöglicht es nicht nur erstmalig Nanoplastik in der Umwelt nachzuweisen, sondern auch deren Anreicherung in Pflanzen und Tieren zu bestimmen. Nanoplastik, welches zahlreichen kommerziellen Produkten […]

Weiterlesen

Spotlight Oktober 2023: Verbesserte Wasserstoffproduktion durch neuartigen Katalysator aus drei Metallen

Spotlight Oktober 2023: Verbesserte Wasserstoffproduktion durch neuartigen Katalysator aus drei Metallen

Wasserstoff ist einer der wichtigen Energieträger der Zukunft, wenn es um klimarelevante Energieversorgung geht. So kann überschüssiger Strom aus Windkraftwerken oder Solaranlagen in Wasserstoff umgewandelt und damit die sonst nicht genutzte Energie längerfristig gespeichert werden. Mit diesem Wasserstoff können Lastwagen und Busse des öffentlichen Nahverkehrs als auch andere Fahrzeuge umwelt- und klimafreundlich betrieben oder dieser […]

Weiterlesen

Skip to content