Sicheres und leicht verfügbares Wasser ist wichtig für die öffentliche Gesundheit, sei es zum Trinken, für den Heimgebrauch, für die Lebensmittelproduktion oder für Erholungszwecke.
Trotz der großen Wassermenge auf dem Planeten sind nur 2,5% Süßwasser: Schätzungsweise 785 Millionen Menschen haben keine saubere Wasserquelle zum Trinken. Die Meerwasserentsalzung könnte eine wichtige Technologie sein, um den weltweiten Bedarf an Trinkwasser zu decken.
Nun hat ein Team koreanischer Ingenieure eine neue Entsalzungstechnik entwickelt, die in wenigen Minuten Meerwasser trinkbar macht.
So funktioniert die Meerwasserentsalzungsanlage
Das Team verwendete ein neues Destillationsverfahren mit Nanofasermembranen, das Meerwasser entsalzen kann mit einem Wirkungsgrad von 99,99%.
Die Kommerzialisierung dieser Technologie könnte der Menschheit in Zukunft helfen, mit der Knappheit an sauberem Wasser fertig zu werden.
Die Probleme sind gerade gelöst
Zu den größten Herausforderungen bei der Membrandestillation gehört die Tatsache, dass diese Membran nass wird: Dadurch verliert sie in kurzer Zeit ihre Wirksamkeit.
Die Ingenieure vonKoreanisches Institut für Bauingenieurwesen und Bautechnik (KICT) haben spezielle Nanofasermembranen entwickelt. Die Besonderheit ist der Einsatz einer alternativen Nanotechnologie namens Elektrospinning, die Probleme verhindert und die Langzeitstabilität der Membran verbessert.
Elektrospinnen ist der Schlüssel zur schnellen Meerwasserentsalzung
Die koaxiale Elektrospinntechnik ist eine der günstigsten und einfachsten Möglichkeiten, effektive Membranen herzustellen, um Meerwasser trinkbar zu machen.
Wissenschaftlich gesehen verwendeten die Ingenieure einen Kern (Vinylidenfluorid-co-Hexafluorpropylen) und eine Hülle (Silica-Aerogel). Ergebnis? Eine Verbundmembran mit einer superhydrophoben Oberfläche.
Es widersteht Nässe, gibt mehr nach, überhitzt nicht und ist effektiver. Viel effektiver.
Labortests
Während der Tests konnte das Team 30 Tage lang eine stabile Membrandestillation aufrechterhalten. Während dieser 30 Tage behielt die Elektrospinn-Nanofasermembran eine 99,99%-ige Rückweisungsrate von Meerwassersalz bei.
Dies ist eine viel längere Laufzeit als bei anderen elektrogesponnenen Nanofasermembranen in früheren Studien, die weniger als 50 Stunden mit hohem Wasserdampffluss liefen.
„Die koaxiale elektrogesponnene Nanofasermembran hat ein starkes Potenzial für die Behandlung von Meerwasserlösungen. Es ist der ernsthafteste Kandidat für den großflächigen Einsatz“, sagt er Yunchul Woo, leitender Forscher der Studie.
Derzeit ist die Hauptmethode der Meerwasserentsalzung die Umkehrosmose. Ein Ansatz, der in rund 20.000 spezialisierten Fabriken weltweit angewendet wird.
Leider verbraucht die Umkehrosmose sehr viel Energie und dieser Meerwasserentsalzungsprozess erzeugt schädlichen Abfall, der normalerweise ins Meer oder in den Ozean zurückgekippt wird.
