Für die nachhaltige Nutzung der Ressource Wasser spielen neu entwickelte Materialien sowie alternative technologische Konzepte eine zentrale Rolle. Innovative Verfahren im Bereich der nachhaltigen Abwasserbehandlung stellen sogenannte mikrobielle elektrochemische Systeme (MES) dar. Dabei wird die organische Schmutzfracht im Abwasser durch Mikroorganismen direkt in elektrische Energie umgewandelt. Im Projekt werden MES dahingehend weiter entwickelt, dass eine wirtschaftliche Betriebsführung ermöglicht wird. Dabei sind die Entwicklung eines neuartigen papierbasierten Werkstoffs zur Herstellung von dreidimensionalen Flächenelektroden und die Optimierung kohlenwasserstoffbasierter Kationentauscher-Membranen (KAM) entscheidend.
Der Schutz der Wasserressourcen sowie die Minimierung aller Abwasseremissionen verlangen eine Kreislaufführung von (Prozess-) Wasser bzw. eine wirksame Aufbereitung des Abwassers. Die Problematik bei industriellen und anderen Wasserkreisläufen besteht in der Anreicherung von Verunreinigungen, die zu entfernen sind. In diesem Projekt wird ein elektrochemisches Verfahren entwickelt, welches organische Stoffe weitestgehend mineralisiert. Besonders vorteilhaft könnten mit diesem Verfahren biologisch nichtabbaubare Verbindungen, toxische Inhaltsstoffe sowie endokrin wirksame Substanzen beseitigt werden. Die verwendeten OH-Radikale können als starke Oxidationsmittel diese Stoffklassen vollständig mineralisieren.
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