Die University of Texas hat eine vielversprechende Idee entwickelt, die auf einem einfachen, praktischen und umweltfreundlichen Weg Feuchtigkeit aus der Atmosphäre aufnimmt und in sauberes Trinkwasser umwandelt.
Die Technologie basiert auf einem solarbetriebene Wasserreinigungssystem, das 2018 ebenfalls von der University of Texas entwickelt wurde. Hierbei werden Hydrogele genutzt, um Wasser aus beliebiger Quelle ausschließlich mithilfe von Sonnenlicht zu reinigen. Diese Idee wurde nun verbessert, indem ein neues Hybridpolymer entwickelt wurde, das wasserabsorbierende Eigenschaften mit thermisch reaktionsfähiger Hydrophilie (Freisetzung von Wasser beim Erwärmen) besitzt. Ein Kilogramm dieses schwammähnlichen Materials kann bis zu 50 Liter der geschätzten 50.000 Kubikkilometer Wasser aus der Atmosphäre aufnehmen. Das Wasser wird bei Sonneneinstrahlung wieder freigesetzt.
Fei Zhao, ein Co-Autor der Studie, erklärt:
„Alles was man tun muss, ist das Hydrogel im Freien zu lassen, damit es Wasser aufnimmt. Das gesammelte Wasser bleibt im Hydrogel gespeichert, bis es der Sonne ausgesetzt wird. Nach etwa fünf Minuten setzt sich das Wasser dann frei.“
Ein umweltfreundlicherer Ansatz für die Wassergewinnung
Schon länger gibt es Technologien, die Wasser aus der Luft gewinnen. Diese Methoden waren bisher jedoch sehr energieaufwändig, da diese Verfahren atmosphärische Wassererzeuger nutzen, die ähnlich wie Luftentfeuchter funktionieren – Luft wird über eine gekühlte Spule geleitet, die die Temperatur reduziert, bis sie das Wasser nicht mehr im Inneren halten kann. So wie hier:
Die meisten dieser Systeme arbeiten dabei mit Kohlestrom, was logischerweise zu einer sehr schlechten CO2-Bilanz für jede Wasserquelle führt – in der Lieferkette wird viermal so viel Wasser verbraucht wie am Ende geliefert wird. Sauberere Lösungen kommen bislang nur selten zum Einsatz.
Das Hydrogel hingegen entnimmt das Wasser der Atmosphäre unter Verwendung von Sonnenenergie und braucht keine zusätzliche Energieversorgung. Das macht den „Super-Schwamm“ auch interessant, wenn es darum geht, Komponenten anderer solarbetriebener Reinigungssysteme zu ersetzen.
Die Entwicklung könnte dabei vor allem in armen und unterversorgten Regionen der Welt zum Einsatz kommen, in denen es keinen zuverlässigen oder nur einen unzureichenden Zugang zu sauberem Trinkwasser gibt. Die 50 Liter Wasser, die ein einzelnes Kilo des Hydrogels pro Tag produzieren kann, reicht dabei aus, um den täglichen Wasserbedarf eines Familienunternehmens zu decken. Der Schwamm könnte zudem auch in der Landwirtschaft und anderen wasserintensiven Bereichen eingesetzt werden.
Die Technologie dürfte gerade in Katastrophensituationen von enormem Wert sein. Das Team erklärt, dass die produzierte Wassermenge zwar von den örtlichen Gegebenheiten abhängt, dass sie aber sowohl in feuchten als auch in trockenen Umgebungen erfolgreich getestet wurde, was sie auf der ganzen Welt nutzbar macht.
Als nächstes geht es um die Lizensierung und Vermarktung des Konzepts, denn schlussendlich hängt die Wirksamkeit und die breite Anwendbarkeit des Hydrogels maßgeblich davon ab, ob es den Menschen, die es am dringendsten benötigen, kostengünstig verfügbar gemacht werden kann.
Dieser Artikel ist eine Übersetzung von Thorge Jans. Das Original erschien zuerst auf unserer englischsprachigen Seite.
