02.05.2024

Funktionalisiertes Chitosan als biobasiertes Flockungsmittel für die Aufbereitung komplexer Abwässer

Forschende am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB haben ein biobasiertes, funktionalisiertes und abbaubares Flockungsmittel, LaChiPur, entwickelt, mit dem sich Abwässer mit komplexen Inhaltsstoffen effizient aufreinigen lassen. Dabei sorgt das Enzym Laccase in einer Matrix aus Chitosan zusätzlich dafür, dass Phenole aus dem Wasser entfernt werden.

Chitosan wird aus dem nachwachsenden Rohstoff Chitin gewonnen, der als strukturelle Komponente in den Schalen von Krustentieren, Panzern und Häuten von Insekten und in Pilzen enthalten ist. Damit ist Chitin – nach der aus Pflanzen stammenden Cellulose – das zweithäufigste natürliche Polymer auf der Erde. Laccase ist in vielen Pflanzen, aber auch in Pilzen und Bakterien, zu finden. In der Natur sind Laccasen an der Vernetzung aromatischer Monomere zu Lignin wie auch an dessen Abbau beteiligt. Ihre Eigenschaft, Phenole und andere phenolische Substanzen zu oxidieren, macht sie für verschiedene industrielle Anwendungen gefragt, von der Entfernung toxischer Phenole in Fruchtsäften, über die Entfärbung von Textilabwässern bis zum Abbau von Schadstoffen in Wasser und Boden.

Das Flockungsmittel LaChiPur ist Ergebnis eines zweijährigen Fraunhofer-Forschungsprojekts, das bis Dezember 2023 im Programm „Schnelle Mittelstandsorientierte Eigenforschung (SME)“ gefördert wurde. Beteiligt war auch das Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam, dessen Part die Funktionalisierung des Chitosans mit Laccase war.

LaChiPur eignet sich nach Angaben des Fraunhofer IGB auch als Filtermaterial und weist Eigenschaften von Fällmitteln auf. Daher soll das Produkt auch für den Einsatz in der Phosphorfällung weiterentwickelt werden.