Physiker der University of Berkeley und des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben ein Gerät entwickelt, mit dem Wasser aus der trockenen Luft Kaliforniens und anderer arider Regionen der Welt gewonnen werden kann, wobei nur die Energie der Sonne verwendet wird. Dies geht aus einem Artikel hervor, der in der Zeitschrift Science veröffentlicht wurde.
„Unser Traum ist es, mit solchen Geräten, die mit der Energie der Sonne betrieben werden, völlig autonome Häuser zu schaffen, die sich vollständig mit Wasser versorgen können. Unser Experiment hat dies möglich gemacht. Wir können sagen, dass wir einen Schritt in Richtung „personalisiertes“Wasser getan haben “, sagt Omar Yaghi von der University of California in Berkeley (USA).
Das Problem des Zugangs zu Wasser wird für die Erde immer akuter - nach Schätzungen der Vereinten Nationen werden bis 2025 mehr als 14% der Weltbevölkerung davon betroffen sein. Heute gibt es mehrere Dutzend Methoden und Technologien zur Entsalzung von Meerwasser, von denen einige in wohlhabenden arabischen Ländern sogar im industriellen Maßstab eingesetzt werden.
Alle diese Entsalzungstechniken haben zwei Hauptnachteile: Sie sind entweder zu teuer und energieintensiv oder die Behandlungssysteme verstopfen schnell und werden unbrauchbar. All dies macht die Entsalzung aus wirtschaftlicher Sicht bedeutungslos.
Yagi und seine Kollegen schlagen eine alternative Methode zur Gewinnung von sauberem Trinkwasser vor und setzen eine Idee um, die bisher nur auf den Seiten von Science-Fiction-Romanen und -Filmen zu finden war. Es gelang ihnen, ein System zu schaffen, das der Luft mithilfe sogenannter metallorganischer Gerüste (MOF) Wasser entzieht.
IOCs sind komplexe polymere Materialien, deren Struktur einer Wabe ähnelt und die eine sehr hohe Porosität und Festigkeit besitzen. Heute werden sie verwendet, um Filter herzustellen, die Kohlendioxid oder Wasserstoff abfangen und große Mengen dieser Gase einfangen können.
Yagi, einer der Pioniere des IOC, entdeckte vor zwei Jahren, dass ein ähnliches Material aus Zirkonium und Adipinsäure, einem Entkalkungsmittel, nicht Wasserstoff, Methan oder andere Gase, sondern Wassermoleküle absorbiert. Dies brachte ihn auf die Idee, dass Rahmen verwendet werden können, um Wasser aus der Luft zu extrahieren.
In diesem Sinne hat er sich mit Ingenieuren am MIT zusammengetan und gemeinsam einen ziemlich einfachen und billigen "Wassergenerator" geschaffen. Es funktioniert äußerst primitiv - der "Sand" der IOC-Partikel absorbiert Wasser aus der Luft, und das Licht und die Wärme der Sonne, die von einem Spiegelsystem darauf gerichtet werden, lassen den Wasserdampf sie verlassen und in einem mit dieser Entsalzungsanlage verbundenen Gefäß kondensieren.
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Ein solches Gerät, das ein Kilogramm IOC enthält, kann an einem halben Tag etwa drei Liter Wasser produzieren, selbst aus ziemlich trockener Luft mit 20 bis 30% Luftfeuchtigkeit. Im Prinzip reicht dies aus, um eine Person mit der notwendigen Menge Trinkwasser pro Tag zu versorgen.
Laut Yagi kann die Struktur des IOC optimiert werden und es wird doppelt so viel Wasser absorbieren wie jetzt. Wissenschaftler hoffen, dass dieses Material und seine neuen Versionen sowie "industrielle" Generatoren, die Luft unter Druck treiben, dazu beitragen werden, das Problem des Zugangs zu sauberem Wasser in den trockensten Teilen der Welt zu lösen.
