„Genügsame“ Entsalzungsanlage für Katastrophengebiete

DMZ –INTERNATIONAL ¦ Patricia Jungo ¦                 

In Regionen, wo es häufig zu Naturkatastrophen kommt, gibt es oft auch Probleme mit der Wasser- und Stromversorgung. Zwar lässt sich eine Notversorgung mit Trinkwasser mit entsprechenden mobilen Entsalzungsanlagen verwirklichen. Diese brauchen jedoch viel Energie.

Diese Tatsache macht ersichtlich, dass die beiden Versorgungsprobleme zusammen verknüpft sind. Dank einer neu entwickelten Entsalzungsanlage, die nur wenig Energie braucht, welche auch in einer Batterie gespeichert werden kann, könnte dieses Problem entschärft werden. Bei der Umkehrosmose, der am häufigsten verwendeten Methode zur Entsalzung von Meerwasser, wird das salzige Wasser durch eine semi-permeable Membran „gedrückt“, die das Wasser durchlässt und dabei die Salzmoleküle herausfiltert.

Für diesen sehr effektiven Prozess wird doch einiges an Strom gebraucht, damit der nötige Wasserdruck erzeugt werden kann. Zudem erfordert das Verstopfen der Membran durch Salz nach einiger Zeit deren Ersetzen. Ein neues, experimentelles, von Forscher:innen der Universitäten Bath, Swansea und Edinburgh entwickeltes System zur Entsalzung kann Wasser ohne Wasserdruck entsalzen. Alternativ kommt ein Behältnis mit einer positiv geladenen Elektrode am einen Ende und einer negativ geladenen an der anderen zum Einsatz. Getrennt werden die beiden Elektroden von einer porösen Membran.

Wird das Behältnis mit Meereswasser gefüllt, werden die positiv geladenen Natriumionen der Salzmoleküle von der negativ geladenen Elektrode angezogen, während die positiv geladene Elektrode die negativ geladenen Chloridionen anzieht. Die Chloridionen ziehen die Wassermoleküle mit, während sie durch die Membran wandern. Danach werden die Chloridionen wieder auf die andere Seite der Membran verbracht. So kann der Zyklus sich wiederholen. Schlussendlich bleibt auf der Seite mit der positiv geladenen Elektrode am meisten Wasser. Dieses ist komplett vom Salz befreit. Bis anhin wurden die Tests des Systems erst mit jeweils wenigen Millilitern Wasser gleichzeitig durchgeführt.

Für die Weiterentwicklung der Technologie suchen Forscherinnen und Forscher derzeit nach Partnern. Ziel ist es, einen Liter Wasser verarbeiten zu können und so daraus Erkenntnisse darüber zu gewinnen, wie viel Energie ein solches Systems benötigen wurde, um effektiv praktisch nutzbar zu sein. Laut Prof. Frank Marken von der University of Bath verbraucht die Umkehrosmose derzeit so viel Strom, dass für die Entsalzung von Wasser ein eigenes Kraftwerk erforderlich ist, was bedeutet, dass sie in kleinerem Maßstab nur schwer zu realisieren ist. Die Methode könnte eine alternative Lösung in kleinerem Maßstab bieten. Da das Wasser ohne Nebenprodukte extrahiert werden kann, spart dies Energie und erfordert keine Verarbeitungsanlage im industriellen Maßstab.

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