Luft und Kraftwerke sollen Wasser für Wüstengebiete liefern

An den Küsten vieler Regionen mit Trinkwassermangel stehen Entsalzungsanlagen. Gleich daneben laufen Kraftwerke, aus deren Kühltürmen Dampf quillt. Den könnte man doch, dachten sich Forscher vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge/USA, nutzen, um Trinkwasser zu produzieren.

Sie ließen sich unter anderem von Spinnennetzen inspirieren. Die sind über und über von winzigen Wassertropfen überzogen, wenn die Luft besonders feucht ist. Tatsächlich funktioniert das auch mit einem Netz aus Draht. Doch der Wirkungsgrad ist äußerst gering. Das Netz behielten die Wissenschaftler bei. Um eine höhere Ausbeute zu erzielen schießen sie in den Dampf elektrisch geladene Partikel, Ionen. Diese sorgen dafür, dass sich die winzigen Wassertröpfchen, aus denen Dampf besteht, elektrisch aufladen. Derart stimuliert klammern sie sich an die Drähte und werden immer größer, bis sie sich nicht mehr halten können, herunterfallen und in einem Tank aufgefangen werden. 

Bild: Stephen McNally

550 Millionen Liter pro Kraftwerk

Ein typisches 600-Megawatt-Kraftwerk könnte pro Jahr rund 550 Millionen Liter hochwertiges Trinkwasser liefern. Wasserentsalzungsanlagen würden dadurch entlastet oder sogar überflüssig. Die gleiche Technik lässt sich auch nutzen, um Trinkwasser aus natürlichem Neben zu gewinnen.

Wasser in der Wüste erzeugen auch Forscher der University of California in Berkeley. Omar Yaghi und sein Team fangen das bisschen Wasser, das Wüstenluft enthält, mit einem metallorganischen Gerüst (MOF/Metal Organic Framwork) ein. Das ist ein Kristall aus Zirconiumoxid und einem Salz der Fumarsäure, der unvorstellbar porös ist. Die innere Oberfläche eines zuckerwürfelgroßen Stücks aus diesem Material entspricht der von mehreren Fußballfeldern. Die Poren wirken auf Wassermoleküle wie Saugnäpfe.Sie füllen sich über Nacht, wenn die Luft ein bisschen mehr Wasser enthält als in der glühenden Hitze des Tages.

Die Sonne macht das Wasser nutzbar

Um das Wasser schließlich zu gewinnen ist lediglich solare Wärme nötig. Sie treibt die Moleküle aus den Poren. An Kühlrippen kondensiert der Dampf zu Trinkwasser. Das System funktioniert noch bei einer extrem geringen relativen Luftfeuchtigkeit von 20 Prozent. Die MOF-Substanz fängt pro Kilogramm und Tag einen Viertel Liter Wasser ein. Das Der Trinkwasserbereiter ist vor allem für Entwicklungsländer attraktiv, weil der aus preiswerten Werkstoffen hergestellt werden kann.

Wissenschaft / Wasser
[trendsderzukunft.de] · 13.06.2018 · 15:48 Uhr
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