Internationale Zeitschrift für Abfallressourcen

Abstrakt

Kann Elektrochemie das Wasser der Welt sauber machen? Ein systematischer und umfassender Überblick

S. Vasudevan

Wasser, das großzügige Geschenk der Natur, wird mit Sicherheit knapp, wenn die ständig wachsende Bevölkerung nicht aufgeklärt genug ist, um mit der zunehmenden Belastung umzugehen und die Krise aufgrund der steigenden Nachfrage nach diesem kostbaren Gut zu vermeiden. Die Bewirtschaftung von Wasser und seinen Ressourcen durch Erhaltung und umsichtige Verwendung trägt dazu bei, das verfügbare Wasser zu erhalten. Selbst dann ist es unmöglich geworden, Wasser guter Qualität für den menschlichen Verzehr zu erhalten, sei es aus ober- oder unterirdischen Quellen. Daher erfordern die schwindende Menge und die abnehmende Qualität des Wassers dringend wirksame Maßnahmen zur Erhaltung der Lebewesen von heute und morgen.
Was ist in diesem Glas Wasser?, fragt man sich, bevor man seinen Durst löscht. Das Ausmaß der Wasserverschmutzung ist so groß und so vielfältig, dass das Wasser aus natürlichen sowie aus induzierten Gründen organische, anorganische und biologische Verunreinigungen enthält. Die Verantwortung lag bei den Wissenschaftlern und Ingenieuren, geeignete Technologien bereitzustellen, die nicht nur zur Entfernung der Verunreinigungen, sondern auch zur Behandlung beim Benutzer beitragen.
Die herkömmlichen Verfahren zur Schadstoffbekämpfung sind entweder physikalisch-chemisch oder biologisch. Die physikochemischen Methoden zielen darauf ab, die Schadstoffe zu verlagern (Deponie), zu konzentrieren (Adsorption), in ein anderes Medium zu übertragen (Luftabscheidung) oder Sekundärverschmutzung zu verursachen (chemische Ausfällung, die zu Schlamm führt). Biologische Techniken erfordern einen engen Bereich von Betriebsbedingungen. Die Elektrochemie bietet Technologien, die gegenüber den oben genannten konventionellen Methoden deutliche Vorteile haben. Elektrochemische Methoden sind vielseitig und bieten nicht nur saubere, sondern auch reinigende Technologien.
Der Nutzen elektrochemischer Umwelttechniken wächst mit dem Verständnis und der Entwicklung der elektrochemischen Technik, die zur Entwicklung und Konstruktion neuartiger Elektroden und Zellstrukturen geführt hat. Die Erfindung und großflächige Verfügbarkeit verbesserter Polymer- und perfluorierter Ionomermembranen hat die Reinigungs- und Trennprozesse völlig verändert. Elektrochemische Analyse- und Sensortechniken spielen eine wichtige Rolle bei der Schadstoffbekämpfung. Die Verbesserung der Wasserqualität durch elektrochemische Techniken bietet verschiedene Alternativen, wie anodische, kathodische, direkte und indirekte Methoden zur Behandlung aller Arten von Schadstoffen in Wasser und Abwasser. Diese Methoden helfen nicht nur bei der Entfernung der Schadstoffe in der Umwelt, sondern auch bei der Rückgewinnung und Wiederverwertung nützlicher Chemikalien, wenn diese in die Umwelt gelangen.
Die Elektrosanierung kontaminierter Böden ist heute eine bewährte und praktikable Technologie, um die Verschmutzung von Wasser direkt am Ort der Verunreinigung zu verhindern. In diesem Artikel werden die Umweltanwendungen der Elektrochemie und einige der wichtigsten und jüngsten Entwicklungen bei den elektrochemischen Methoden der Wasser- und Abwasserbehandlung besprochen. Auch die von CSIR-CECRI entwickelten elektrochemischen Verfahren zur Dekontamination von Wasser durch Ionen werden kurz beschrieben.