SIM-QPla: Quantensprung in der Mikroplastik-Analytik
Mikroplastik in Umweltproben zu detektieren, zum Beispiel im Abwasser, ist aufwendig. Mit dem neuen Forschungsprojekt SIM-QPla haben sich deshalb Projektpartner aus Forschung und Wirtschaft mit dem gemeinsamen Ziel zusammengeschlossen, mobile Analyseverfahren zu entwickeln, um diesen Prozess zu erleichtern und bereits in geringen Mengen Mikroplastik nachweisen zu können. Gefördert wird SIM-QPla, das ein Projektvolumen über 2,7 Millionen Euro hat, über drei Jahre zu 77,2 Prozent vom Bundesministerium für Forschung und Bildung (BMBF).
„Mobile Detektionsverfahren für Mikroplastik sind stark nachgefragt. Es gibt jedoch aktuell kein Angebot – die Messgeräte sind zu groß und nicht robust genug. Das wollen wir mit dem Projekt SIM-QPla ändern, indem wir die Grundlagen für mobile Messgeräte entwickeln, die in großem Umfang eingesetzt werden können”, erklärt Dr. Jens Reiber, Projektkoordinator und Mikroplastik-Experte beim Beratungs-, Analytik- und Prüfunternehmen WESSLING. Zu den Eintragsquellen von Mikroplastik in die Umwelt zählen unter anderem industrielle und kommunale Kläranlagen, die die Partikel heute noch nicht vollständig herausfiltern können. Deswegen setzt SIM-QPla genau hier an und fokussiert sich auf aufbereitetes Abwasser, das der Umwelt zugeführt wird.
Entwicklung einer neuen Klasse von MIR-Spektrometern
Aktuell wird bei der Detektion und Analyse von Mikroplastikpartikeln in Wasser vor allem auf die MIR-Spektroskopie gesetzt. Hierbei wird die Absorption des Lichts im mittleren Infrarotbereich (MIR) durch Kunststoffpartikel genutzt, um die kleinen Partikel zu erkennen und zu klassifizieren – ein vergleichsweise aufwändiges Verfahren, das die Partner im Projekt SIM-QPla revolutionieren wollen. Das Ziel: Die technologischen Grundlagen für eine neue Klasse von MIR-Spektrometer schaffen. Diese sollen sowohl kompakt als auch robust sein und damit der Umweltanalytik völlig neue Möglichkeiten eröffnen. Dies gelingt durch den Einsatz verschränkter Photonen, durch die im MIR-Spektrometer auf MIR-Detektoren verzichtet werden kann. Ein Ziel ist es, mit dieser Technologie unter anderem in Wasserproben ohne aufwendige Probenaufbereitung schon geringe Mengen Mikroplastik nachzuweisen. Die Proben werden mit den Photonen im MIR-Bereich vermessen. „Die Detektion kann damit im nahen Infrarotbereich erfolgen, hier sind die Detektoren und Kameras im Gegensatz zum MIR-Bereich kostengünstig verfügbar”, unterstreicht Reiber weitere Vorteile.
Das Forschungsvorhaben ist Teil des Förderprogramms „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“ des BMBF. Das sind die Projektpartner: WESSLING GmbH, Eagleyard Photonics GmbH, Westphalia DataLab GmbH, Ferdinand-Braun-Institut gGmbH, Leibniz- Institut für Höchstfrequenztechnik, Humboldt-Universität zu Berlin, Westfälische Wilhelms-Universität Münster.
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Förderkennzeichen: 13N15939
