Wasserentsalzung: Herausforderungen und neue Entwicklungen

Wasserentsalzungsanlage in Ra’s al-Chaima

Zwar wird die Erde auch “der blaue Planet” genannt, doch der Anteil des trinkbaren Wassers der globalen Wassermenge ist sehr gering. Je nach Jahreszeit und Berechnung, sind nur etwa 2,5 bis 3,5 Prozent der gesamten, planetaren Wassermenge Süßwasser. Der Großteil von diesem Wasser ist jedoch in Form von Eis und Gletschern gebunden. Oberflächenwasser und Grundwasser machen nur einem sehr kleinen Anteil des globalen Wassers aus. Wo dieses zugängliche Wasser knapp ist, werden oftmals Entsalzungsanlagen eingesetzt. Dabei gibt es jedoch einige Probleme – ein neues Verfahren der Membranfilterung soll nun neue Lösungen bieten.

Autor Marius Hasenheit, 22.09.15

Wasserknappheit kann wirtschaftliche Gründe haben, wenn der Zugang zu Wasser über hohe Preise erschwert wird (economic water scarcity). Aber auch geographische Gründe (physical oder absolute water scarcity) können den Zugang zu Wasser stark beeinträchtigen. Um geographische Limitierungen für Wasserknappheit aufzuheben, werden schon seit einigen Jahrzehnten, weltweit immer mehr Wasserentsalzungsanlgen gebaut.

Diese Anlagen sind nach unterschiedlichen Prinzipien aufgebaut und benötigen ein unterschiedliches Maß an Energie um wirtschaftlich zu laufen. Es ist jedoch zu beobachten, dass besonders die Golfstaaten, Australien und China besonders viel Energie verbrauchen um Meereswasser zuentsalzen. Daher warnte der WWF bereits 2007 vor den negativen Auswirkungen der Anlagen: zum einen verbraucht der Prozess sehr viel Energie. Es gehört zur Ironie des Schicksals, dass durch den Klimawandel global immer mehr Trockenheiten zu beobachten sind, und als Lösungsstrategie Unmengen Gas und Kohle verbrannt werden, um mit der gewonnenen Energie Trinkwasser zu gewinnen. Atomstrom ist dabei nicht für alle ein akzeptabler Ersatz. Zum anderen richtet die verbleibende Salzsohle, das Restwasser sozusagen, mit dem hohen Salzgehalt immensen Schaden an. Dort wo es eingeleitet wird – meist in Küstennähe, direkt bei der Entsalzungsanlage – verändert die Sohle den Salzgehalt des Meeres und damit indirekt die gesamte Zusammensetzung der Pflanzen- und Tierwelt.

In den letzten zehn Jahren setzen sich weitestgehend Reversosmose-Anlagen durch, die weniger Energie als frühere Prozesse (wie die Vakuum-Destillation) benötigen. Auch spezialisierte Entsalzungsmembranen spielen eine zunehmende Rolle. Nun entwickelten Forscher der Alexandria Universität eine neuartige Membrane die sowohl Schmutz, als auch besonders große Salzkonzentrationen, wie sie beim Roten Meer vorliegen, herausfiltern. Noch befindet sich die Membrane in der Entwicklungsphase, bald soll sie aber in größerem Stile angewandt werden. Besonders der geringe Materialaufwand der neuartigen Polymer-Membrane soll dabei die Verbreitung der Technologie begünstigen. Das wirklich Besondere an der Membran ist jedoch, dass keine elektrische Energie beim Entsalzungsprozess von Nöten ist. Somit könnte dem Energieverbrauch und damit einhergehenden Kosten und mitunter immensen Kohlenstoffdioxidemissionen der Entsalzungsanlagen etwas entgegengesetzt werden.

Der Entwicklung ist vielversprechend, doch von einem darf sie nicht ablenken: Bevor Trinkwasser zusätzlich produziert wird, gilt es die Wasserverschwendung durch marode Rohrleitungen und intensive, künstliche Bewässerung von landwirtschaftlichen Flächen, einzuschränken.

MARKIERT MIT
Äthiopien: Wasser aus der Luft

Nach Schätzungen der Weltgesundheitsorganisation haben mehr als eine Milliarde Menschen weltweit keinen Zugang zu sauberem Wasser. Auch in Äthiopien gibt es Probleme bezüglich der Versorgung mit sauberem Trinkwasser. Helfen könnten riesige Strukturen, an denen die Luftfeuchtigkeit kondensiert.

Wie Mobiltelefone helfen, Wasser zu den Durstigen zu bringen

Die meisten Inder haben ein Handy, sehr viel weniger haben Zugang zu einer stabilen Wasserversorgung. NextDrop aus Indien bringt beides zusammen und löst das Problem, indem es per SMS über bevorstehende laufende Leitungen informiert. 

bildschirmfoto_2015-01-08_um_11
©
Wundermaschine verwandelt Fäkalien in Trinkwasser

Trinkwasser aus Fäkalien? Mit der neuen Wundermaschine von Bill Gates ist das möglich! Der sogenannte Omni-Processor könnte damit nicht nur das Abwasserproblem lösen, sondern auch Millionen Menschen einen Zugang zu sauberem Trinkwasser ermöglichen.

watercone
©
Der Watercone® – Solarbetriebener Wasserentsalzer

Der Watercone® ist ein solarbetriebener Wasser-Entsalzer, der durch die Einfachheit des Konzeptes besticht. Der aus flexiblem, wie auch extrem belastbaren Makrolon® gefertigte Kegel entsalzt in 24 Stunden 1,6 Liter Meerwasser.