Ölpest, warum Haare spenden?

In der langen Evolutionsgeschichte des Lebens auf der Erde ist die Entstehung von Haaren nur ein triviales Ereignis. Für die meisten Tiere ist das Haar lediglich ein Mittel zum Schutz, zur Wärme oder um das andere Geschlecht anzuziehen.

Für den Menschen hat das Haar jedoch noch mehr zu bieten.

Glauben Sie, dass lange Haare nur aus Bequemlichkeit und wegen des Aussehens wachsen? Tatsächlich hat auch das Wort „Haar“ eine Konnotation! Am 14. Januar 2022 erschütterte der durch den Ausbruch des Tonga-Vulkans verursachte Tsunami die ganze Welt. Auch die 10.000 Kilometer entfernte Küste des peruanischen Lima blieb nicht verschont. Die Wellen trafen einen Tanker, der Rohöl entlud, wodurch mehr als 6.000 Barrel Rohöl ins Meer gelangten. Einundzwanzig Strände entlang der peruanischen Pazifikküste wurden durch die Ölpest verseucht, was „die schlimmste ökologische Katastrophe der modernen Geschichte“ verursachte.

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Angesichts der schwierigen Aufgabe, den Ölteppich zu beseitigen, hat die peruanische Regierung eine unerwartete Lösung gefunden: Sie rief die Bürger dazu auf, ihre Haare zu spenden !

Peruanisches Mädchen spendet ihre Haare, um bei der Beseitigung der Ölpest zu helfen. Bildquelle: Bloomberg Quicktake

Warum Haare nach einer Ölkatastrophe spenden? Es stellte sich heraus, dass die peruanische Regierung aus Haaren ein großes, wurstförmiges Gerät herstellen und es ins Meer werfen wollte, um Öl zu absorbieren und das Meerwasser zu reinigen.

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Dieses wurstförmige Gerät kann mit verschüttetem Öl fertig werden, da Haare Öl absorbieren. Diese Entdeckung wird hauptsächlich einem Lehrer namens Tony zugeschrieben. Im März 1989 lief der Öltanker Exxon Valdez in der Nähe von Alaska auf ein Riff auf, wodurch 37 Millionen Liter Öl austraten. Ein erfahrener Friseur namens Phillip McCrory verfolgte das im Fernsehen übertragene Ereignis, bei dem in Öl getränkte Seeotter gezeigt wurden. Dies brachte ihn auf eine Idee: Tierhaare können Öl aufnehmen, kann das menschliche Haar auch?

Seeotter mit dickem Öl bedeckt. Bildquelle: www.core77.com

Also machte Lehrer Tony ein Experiment und die Ergebnisse waren überraschend: Haare können nicht nur Öl aufnehmen, sondern sogar eine Menge davon! Es wurde berechnet, dass jedes Kilogramm Haar durchschnittlich 8 Kilogramm Öl aufnehmen kann ! Und er fand heraus, dass das Haar das Öl eher aufsaugt als absorbiert . Das heißt, anstatt sich mit dem Haar zu verbinden, sammelt sich das Öl auf der Oberfläche des Haares und kann leicht zurückgewonnen werden, indem man es einfach aus dem Haar drückt.

Bildquelle: imgur.com McCrory fand ähnliche Patente wie seine Idee, bei denen Materialien wie Wolle und Entenfedern zum Aufsaugen von Öl verwendet wurden. Allerdings waren sie nicht so saugfähig wie menschliches Haar. Er legte seine Ergebnisse der NASA vor, die eine weitere Bestätigung lieferte. McClory entwickelte daraufhin das ölabsorbierende „Haarpolster“-Gerät und meldete 1993 ein Patent dafür an .

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Die Frage ist also, warum das Haar viel Öl aufnehmen kann, aber kein Wasser? Dies wird durch die „fettabsorbierenden“ Struktureigenschaften des Haares bestimmt. 65 bis 95 % des Haares bestehen aus Keratin, das extrem wasserabweisend ist . während Öl hauptsächlich eine hydrophobe Substanz ist, die aus verschiedenen Kohlenwasserstoffen besteht. Nach dem Prinzip „Gleiches löst Gleiches“ ist das Haar fettliebend und wasserabweisend und lässt sich von Natur aus gerne mit Öl vermischen. Freunde, die unter fettigem Haar leiden, sollten hierfür ein tiefes Verständnis haben.

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Gleichzeitig ist die Oberfläche des Haares nicht glatt und jede Haaroberfläche ist mit Löchern und Rissen bedeckt. Die äußerste Haarschicht besteht normalerweise aus zwei bis vier Schuppenschichten, die wie kleine Saugnäpfe wirken und dem Haar einen vollständigen Kontakt mit dem Öl ermöglichen und es effektiv aufnehmen . Dadurch wird das Haar zu einem natürlichen „Öl-absorbierenden Schwamm“ und seine Öl-absorbierende Wirkung im Wasser ist sogar besser als bei anderen chemischen Öl-Absorbern. Es ist einfach eine Wunderwaffe zum Reinigen von Ölverschmutzungen.

Haarskalendiagramm und Mikroskopfoto

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Als McClory entdeckte, dass Haare Öl verarbeiten können, war es eine gemeinnützige Organisation namens Matter of Trust, die die Technologie wirklich populär machte und weiterentwickelte. Die Gründerin der Organisation, Lisa Gautier, trat an McClory heran und forderte ihn auf, eine Reihe von Studien und Experimenten zur Ölaufnahme durch das Haar durchzuführen und entsprechende Technologien zur Lösung von Umweltproblemen zu fördern und einzusetzen.

Links: McClory, der Entdecker der Haarölabsorption. Rechts: Lisa Gautier, Gründerin von „Matter of Trust“. Quelle: matteroftrust.org

Ölrückgewinnungsanlage

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Haarölabsorber sind umweltfreundlich , hochwirksam und kostengünstig (hauptsächlich auf Spendenbasis). Bei Vorfällen wie der Ölkatastrophe in Kalifornien im Jahr 1998, der Ölkatastrophe in der Bucht von San Francisco im Jahr 2007 und der Ölkatastrophe im Golf von Mexiko im Jahr 2010 wurden auf Anfrage von Organisationen wie Matter of Trust große Mengen Haare zur Herstellung von Ölsaugkissen verwendet und bei der Beseitigung der Ölverschmutzungen eingesetzt, wo sie eine entscheidende Rolle spielten.

Nach der Ölkatastrophe im Golf von Mexiko im Jahr 2010 organisierten die Einwohner von West Michigan, USA, spontan eine Haarspende. Quelle: www.mlive.com

Trotzdem wurde die Technologie zur Absorption von Haaröl nicht flächendeckend gefördert. Zunächst einmal heißt es, dass das Haar eines Menschen etwa 1,25 cm pro Monat wächst und nur etwa 50 g pro Jahr wiegt (unter idealen Bedingungen mit kontinuierlichem Wachstum und keinem Haarausfall!). Es dauert mindestens 20 Jahre, bis ein Mensch 1 Kilogramm Haare angesammelt hat! Daher erfordert das Sammeln einer ausreichenden Menge an Haaren viel Zeit und Arbeitskraft. Zweitens eignen sich Haaröl-Absorptionspads hauptsächlich zum Aufsaugen oberflächlicher Ölflecken , bei tiefen oder verteilten Ölflecken ist ihre Wirkung begrenzt. Darüber hinaus ist es bei plötzlich auftretenden Ölverschmutzungen großen Ausmaßes schwierig, Haare schnell in großen Mengen zu sammeln. Chemische Ölabsorber sind hier effizienter und praktischer.

Weit verbreitete Ölsaugkissen bestehen normalerweise aus Polypropylen in unterschiedlichen Stärken. Die Pads sind aus einer oder mehreren Lagen Polypropylenfasern gewebt. Bildquelle: www.absorbentsonline.com

Chemische Ölbindemittel dienen zum Aufsaugen bzw. Auflösen von Ölflecken. Zu den gängigen Materialien gehören Polypropylen (PP), Leinenfasern, Polyester-Kunstfasern und Zeolith. Auch Dispergiermittel, Verfestiger und Neutralisatoren werden zur Behandlung von Ölverschmutzungen eingesetzt. Diese Verbindungen behandeln Öl, indem sie die Oberflächenspannung der Öl-Wasser-Grenzfläche verringern, feste Substanzen bilden oder die chemischen Eigenschaften des Öls verändern. Chemische Ölabsorber haben eine schnelle Adsorptionsrate, eignen sich für großflächige Lecks und lassen sich leicht in Massenproduktion und -verwendung herstellen . Im Vergleich zu Haaren können chemische Ölabsorber zwar rechtzeitig auf großflächige Ölverschmutzungsvorfälle reagieren, sie können jedoch das Ökosystem der Umwelt schädigen und sind schwer abbaubar.

Verwendung von Haarkompost zur Stickstoffanreicherung im Boden Quelle: www.doityourself.com

Tatsächlich ist die Ölaufnahme nur eine der Fähigkeiten des Haares. Unter der Prämisse, die Sammel- und Sicherheitsprobleme zu lösen, hat Haar viele Verwendungsmöglichkeiten : Es kann Schwermetalle im Wasser absorbieren und eine Rolle bei der Wasserreinigung spielen; Es kann als Dünger verwendet werden, um Pflanzen mit Stickstoff zu versorgen, der für sie notwendig ist, und hat eine insektenabweisende Wirkung. es kann in der Landwirtschaft eingesetzt werden, um Wasser zu sparen; Es kann als Rohstoff für die Extraktion von Aminosäuren für Arzneimittel verwendet werden und kann auch als chirurgisches Nahtmaterial usw. eingesetzt werden. Welche weiteren Verwendungsmöglichkeiten fallen Ihnen darüber hinaus für Haare ein? Gerne können Sie im Kommentarbereich etwas hinzufügen~

Verweise

[1]Hair Matters-Programmverlauf | MatterofTrust.org

[2] BD McCrory und PA McCrory. Vorrichtung zum Eindämmen und Absorbieren von Ölverschmutzungen auf Gewässern: US-Patent 5453191 [P]. 26.09.1995.

[3] PA McCrory. Gerät zum Absorbieren von Öl aus Wasser: US-Patent 6146529 [P]. 14.11.2000.

[4] Deedrick DW, Koch S L. Mikroskopie von Haaren Teil 1: ein praktischer Leitfaden und Handbuch für menschliche Haare[J]. Forensische Wissenschaftskommunikation, 2004, 6(1).

[5] Murray, Megan L., Soeren M. Poulsen und Brad R. Murray. „Dekontaminierung terrestrischer Ölverschmutzungen: eine vergleichende Bewertung von Hundefell, Menschenhaar, Torfmoos und Polypropylen-Sorbentien.“ Environments 7.7 (2020): 52.

[6] Pagnucco, Rebecca und Megan L. Phillips. „Vergleichende Wirksamkeit natürlicher Nebenprodukte und synthetischer Sorptionsmittel bei der Ölbekämpfung.“ Zeitschrift für Umweltmanagement 225 (2018): 10-16.

[7] Gupta A. Menschlicher Haarabfall und seine Nutzung: Lücken und Möglichkeiten[J]. Zeitschrift für Abfallwirtschaft, 2014, 2014.

[8] Zheljazkov VD, Silva JL, Patel M, et al. Menschliches Haar als Nährstoffquelle für Gartenbaukulturen[J]. HortTechnology, 2008, 18(4): 592-596.

Autor: Ji Minghua, PhD, Shanghai Advanced Research Institute, Chinesische Akademie der Wissenschaften

Planung & Bearbeitung: Little Dandelion

Quelle des Titelbildes: 91