Siliziumdioxid-Nanopartikel finden sich bereits seit Jahren als Riesel- oder Fließhilfe in Nahrungsmitteln, wie etwa Salz, Gewürzen oder Ketchup. Die Verbesserungen werden dabei aufgrund ihrer großen Oberfläche und der hygroskopischen ("wasserziehenden") Eigenschaften erzielt. Indem Feuchtigkeit von den Silica adsorbiert wird, können die Körner nicht verklumpen; Ketchup hingegen wird durch Siliciumdioxid verdickt, zudem werden die Fließeigenshaften verbessert.
Allerdings sind die Risikenpotenziale nicht endgültig geklärt; Nanopartikel unter einer gewissen Größe können die Zellmembran passieren und somit in menschliche Zellen eindringen - mit teilweise ungeklärten Folgen. Zudem gibt es viele ungefährliche Alternativen wie etwa Calciumcarbonat, Reiskörner oder einfach eine Salzmühle, die ohne jede Nanotechnologie auskommen. Allerdings sind diese nicht so effizient bzw. angenehm für den Verbraucher und dazu teurer.
Das Prinzip der Adsorption ("Anlagerung") an nanoporöses Silicapartikel (Siliciumdioxid-Partikel mit nanoskaligen Poren) wird aber auch in der Trocknung von Erdgas genutzt. Letzteres wird dabei über Silica geleitet, sodass sich polare Stoffe (-> Wasser) anlagern, unpolare Kohlenwasserstoffe wie Methan aber nicht. Nach demselben Prinzip können auch Stoffe (Schwefelwasserstoff, Ammoniak und Kohlenstoffdioxid) selektiv aus Abgasen entfernt werden.
Unter Berücksichtigung aller Vor- und Nachteile: Sollten nanoskalige Silica-Materialien weiterhin verwendet werden - und wenn ja, unter welchen Umständen?
Spezielle Aufgaben für diese Gruppe
- Gebt schriftlich und in eigenen Worten die Problemstellung und die Lösungsmöglichkeiten wieder. Benenne die verschiedenen Kriterien (bspw. Gesundheit), anhand derer über eine mögliche Lösung entschieden werden kann.
- Recherchiert anhand der unten angegebenen Links fachliche Hintergründe und Informationen, um die Entscheidungsmöglichkeiten beurteilen zu können. Berücksichtigt dabei möglichst viele verschiedene Blickwinkel.
- Vergleicht anhand der Rechercheergebnisse eure Entscheidungsmöglichkeiten und entscheidet euch begründet für eine Option.
- Bereitet eine Präsentation (PowerPoint) vor, welche den anderen Gruppen die folgenden Punkte erläutert:
- die Problemstellung und die Lösungsmöglichkeiten,
- die relevanten fachlichen Informationen,
- die erarbeiteten Kriterien und
- die begründete Entscheidung.
Die Vortragsdauer soll etwa 5, maximal 10 Minuten betragen! Zusätzlich soll von jeder Gruppe ein Handout vorbereitet werden, das die wichtigsten Inhalte des Vortrags zusammenfasst.
Links
http://www.zeit.de/politik/2009-10/risiken-nanotechnologie/seite-1
http://www.planet-wissen.de/natur_technik/forschungszweige/nanotechnologie/index.jsp
http://www.planet-wissen.de/natur_technik/forschungszweige/nanotechnologie/nanofood.jsp
http://www.nanopartikel.info/cms/Wissensbasis/siliciumdioxid
http://www.schrotundkorn.de/2013/201305e09.php
http://www.silica.berlin/PDF/ADSORPTION_BREATHERS_DEUTSCH_EN.pdf (Seite 2)