Professorin Susie Dai hat künstlich hergestellte Algen entwickelt, die schädliches Mikroplastik aus Abwasser entfernen und wiederverwenden können.
Ein Forscher amentwickelt einen neuen Ansatz zur Bekämpfung einer der hartnäckigsten Formen der Verschmutzung: mikroskopisch kleine Plastikpartikel im Wasser.
Susie Dai aus Mizzou hat einen speziell entwickelten Algenstamm eingeführt, der Mikroplastik binden und aus kontaminiertem Wasser entfernen kann. Ihre Arbeit konzentriert sich nicht nur auf die Reduzierung der Umweltverschmutzung, sondern auch auf die Umwandlung des gesammelten Materials in nützliche Produkte, beispielsweise Verbundfolien aus Biokunststoff.
„Mikroplastik ist ein Schadstoff, der fast überall in der Umwelt vorkommt, etwa in Teichen, Seen, Flüssen, Abwässern und den Fischen, die wir konsumieren“, sagte Dai, Professor am College of Engineering und Hauptforscher am Bond Life Sciences Center. „Derzeit können die meisten Kläranlagen nur große Plastikpartikel entfernen, aber Mikroplastik ist so klein, dass es durchschlüpft und im Trinkwasser landet, die Umwelt verschmutzt und Ökosysteme schädigt.“
Das chemische Design ermöglicht die Partikelerfassung
In ihrer jüngsten Studie nutzte Dai gentechnische Veränderungen, um Algen zu erschaffen, die Limonen produzieren, ein natürlich vorkommendes Öl, das für den Duft von Orangen verantwortlich ist.
Diese Verbindung verleiht den Algen wasserabweisende Eigenschaften. Da Mikroplastik die gleiche Eigenschaft aufweist, heftet es sich im Wasser leicht an die Algen. Bei dieser Wechselwirkung gruppieren sich die Partikel zu größeren Massen, die sich absetzen und leicht vom Wasser getrennt werden können.
Die manipulierten Algen fangen nicht nur Mikroplastik ein, sondern gedeihen auch in Abwasserumgebungen, wo sie überschüssige Nährstoffe absorbieren und während ihres Wachstums zur allgemeinen Wasserreinigung beitragen.
„Indem wir das Mikroplastik entfernen, das Abwasser reinigen und schließlich das entfernte Mikroplastik nutzen, um endgültig Biokunststoffprodukte herzustellen, können wir drei Probleme mit einem Ansatz angehen“, sagte Dai. „Obwohl sich unsere Forschung noch in einem frühen Stadium befindet, besteht unser letztendliches Ziel darin, dieses neue Verfahren in bestehende Abwasseraufbereitungsanlagen zu integrieren, damit Städte ihr Wasser effektiver reinigen und die Umweltverschmutzung reduzieren und gleichzeitig nützliche Produkte herstellen können.“
Skalierungssysteme für den realen Einsatz
Dais Team kultiviert Algen in kontrollierten Bioreaktoren, die für großtechnische Anwendungen konzipiert sind. Ein solches System, eine 100-Liter-Anlage namens „Shrek“, wird bereits zur Aufbereitung von Industrierauchgasen eingesetzt, um die Luftverschmutzung zu reduzieren.
Für die Zukunft plant Dai, diese Technologie durch den Bau größerer Versionen dieser Bioreaktoren zu erweitern. Diese zukünftigen Systeme könnten angepasst werden, um Abwasser effizienter zu behandeln und dabei zu helfen, ein breiteres Spektrum an Umweltschadstoffen zu entfernen.
Referenz: „Sanierung und Upcycling von Mikroplastik durch Algen mit Abwasser-Nährstoffentfernung und Bioproduktionspotenzial“ von Bin Long, Qiang Li, Cheng Hu, Yayun Chen, Yining Zeng, Weiwei Li, Sydney Pearson, Mengqiao Liu, Chengcheng Fei, Joshua S. Yuan und Susie Y. Dai, 22. Dezember 2025,Naturkommunikation.
DOI: 10.1038/s41467-025-67543-5
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Professorin Susie Dai hat künstlich hergestellte Algen entwickelt, die schädliches Mikroplastik aus Abwasser entfernen und wiederverwenden können.
Ein Forscher amentwickelt einen neuen Ansatz zur Bekämpfung einer der hartnäckigsten Formen der Verschmutzung: mikroskopisch kleine Plastikpartikel im Wasser.
Susie Dai aus Mizzou hat einen speziell entwickelten Algenstamm eingeführt, der Mikroplastik binden und aus kontaminiertem Wasser entfernen kann. Ihre Arbeit konzentriert sich nicht nur auf die Reduzierung der Umweltverschmutzung, sondern auch auf die Umwandlung des gesammelten Materials in nützliche Produkte, beispielsweise Verbundfolien aus Biokunststoff.
„Mikroplastik ist ein Schadstoff, der fast überall in der Umwelt vorkommt, etwa in Teichen, Seen, Flüssen, Abwässern und den Fischen, die wir konsumieren“, sagte Dai, Professor am College of Engineering und Hauptforscher am Bond Life Sciences Center. „Derzeit können die meisten Kläranlagen nur große Plastikpartikel entfernen, aber Mikroplastik ist so klein, dass es durchschlüpft und im Trinkwasser landet, die Umwelt verschmutzt und Ökosysteme schädigt.“
Das chemische Design ermöglicht die Partikelerfassung
In ihrer jüngsten Studie nutzte Dai gentechnische Veränderungen, um Algen zu erschaffen, die Limonen produzieren, ein natürlich vorkommendes Öl, das für den Duft von Orangen verantwortlich ist.
Diese Verbindung verleiht den Algen wasserabweisende Eigenschaften. Da Mikroplastik die gleiche Eigenschaft aufweist, heftet es sich im Wasser leicht an die Algen. Bei dieser Wechselwirkung gruppieren sich die Partikel zu größeren Massen, die sich absetzen und leicht vom Wasser getrennt werden können.
Die manipulierten Algen fangen nicht nur Mikroplastik ein, sondern gedeihen auch in Abwasserumgebungen, wo sie überschüssige Nährstoffe absorbieren und während ihres Wachstums zur allgemeinen Wasserreinigung beitragen.
„Indem wir das Mikroplastik entfernen, das Abwasser reinigen und schließlich das entfernte Mikroplastik nutzen, um endgültig Biokunststoffprodukte herzustellen, können wir drei Probleme mit einem Ansatz angehen“, sagte Dai. „Obwohl sich unsere Forschung noch in einem frühen Stadium befindet, besteht unser letztendliches Ziel darin, dieses neue Verfahren in bestehende Abwasseraufbereitungsanlagen zu integrieren, damit Städte ihr Wasser effektiver reinigen und die Umweltverschmutzung reduzieren und gleichzeitig nützliche Produkte herstellen können.“
Skalierungssysteme für den realen Einsatz
Dais Team kultiviert Algen in kontrollierten Bioreaktoren, die für großtechnische Anwendungen konzipiert sind. Ein solches System, eine 100-Liter-Anlage namens „Shrek“, wird bereits zur Aufbereitung von Industrierauchgasen eingesetzt, um die Luftverschmutzung zu reduzieren.
Für die Zukunft plant Dai, diese Technologie durch den Bau größerer Versionen dieser Bioreaktoren zu erweitern. Diese zukünftigen Systeme könnten angepasst werden, um Abwasser effizienter zu behandeln und dabei zu helfen, ein breiteres Spektrum an Umweltschadstoffen zu entfernen.
Referenz: „Sanierung und Upcycling von Mikroplastik durch Algen mit Abwasser-Nährstoffentfernung und Bioproduktionspotenzial“ von Bin Long, Qiang Li, Cheng Hu, Yayun Chen, Yining Zeng, Weiwei Li, Sydney Pearson, Mengqiao Liu, Chengcheng Fei, Joshua S. Yuan und Susie Y. Dai, 22. Dezember 2025,Naturkommunikation.
DOI: 10.1038/s41467-025-67543-5
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