Und es ward Trinkwasser

Meerwasser-Entsalzung

Meerwasser-Entsalzung: Bisherige Verfahren brauchten viel Energie und Chemikalien.

Ido Meirovich/shutterstock.com;

Wasserentsalzungs-Methode
Australische Forscher haben einen Filter entwickelt, der Meerwasser innert 30 Minuten trinkbar macht. Wie innovativ ist diese Erfindung aber wirklich? Und was hält die Weltgesundheitsorganisation WHO davon? «Tierwelt online» hat nachgefragt.

Die Meldung sorgte Mitte August weltweit für Schlagzeilen: Das Fachjournal «Nature Sustainability» berichtete über eine Erfindung, die Millionen von Menschen auf der ganzen Welt mit Trinkwasser versorgen könnte. Nur mit Sonnenlicht, ganz ohne Strom, funktionieren die Wasserentsalzungsfilter, die Forscher der Monash University in Melbourne erfunden haben.

Dies sei die erste Technologie, mit welcher in nur 30 Minuten grosse Mengen Meerwasser in lebenswichtiges Trinkwasser verwandelt werden können, hiess es. Davon würden vor allem Menschen und Tiere in ärmeren und heissen Regionen der Welt profitieren.

Huanting Wang, Professor von der Fakultät für Chemieingenieurwesen an der Monash University und Leiter der Entwicklung, sieht generell in der Entsalzung einen Weg, um der weltweit dramatisch zunehmenden Trinkwasser-Knappheit zu begegnen. Im Artikel in «Nature Sustainability» weist er darauf hin, dass die bisherigen Verfahren wie Verdunstung und Umkehrosmose einen Haken haben: Sie sind energieintensiv. Hinzu kommt der nicht gerade umweltfreundliche Einsatz von Chemikalien. Diese werden benötigt, um die Membranen zu reinigen sowie für die Entchlorung.

Sonnenlicht als Energiequelle
Sein Team hingegen setzt auf erneuerbare Energie: auf Sonnenlicht. Es sei die am meisten vorkommende Energiequelle auf der Erde, betont Wang. Daher sei die neue Entsalzungsmethode eine effiziente und umweltverträgliche Lösung.

Sie basiert auf dem Einsatz metallorganischer Gerüste, kurz «MOF» genannt. Dabei handelt es sich um chemische Verbindungen, die aus Metallionen bestehen. Im Verbund bilden sie ein kristallines Material, das so porös ist, dass es eine rekordverdächtig grosse Oberfläche bildet. Die Oberfläche eines einzigen Teelöffels dieser Substanz ist so gross wie ein ganzes Fussballfeld, wenn man sie zweidimensional ausbreitet. MOFs werden durch Synthese hergestellt, reagieren auf Sonnenlicht und könnten laut Wang auch in anderen Bereichen weiter funktionalisiert werden. 

Der Forscher geht davon aus, dass sich mit ihrer Hilfe langfristig auch energiesparende und umweltfreundliche Methoden zur Gewinnung von Mineralien für den nachhaltigen Bergbau sowie für andere verwandte Anwendungen entwickeln lassen. Doch das sind vorerst Visionen. Vorläufig liegt der Fokus der Wissenschaftler auf der Entsalzung, mit der Mission, den Energiebedarf zu senken und deren Nachhaltigkeit zu verbessern, wozu sich auch die Weltgesundheitsorganisation WHO bereits interessiert interessiert geäussert hat.

Doch wie schätzt sie die neue MOF-Filtertechnologie ein? «Tierwelt online» hat bei Rick Johnston nachgefragt, der bei der WHO für Wasserversorgung, Hygiene und Gesundheit zuständig ist. Zuerst schreibt er, dass sich die WHO nicht zu spezifischen Technologien für die Trinkwasseraufbereitung äussere. Sicher aber werde die Entsalzung als Reaktion auf die Süsswasserknappheit zunehmend zur Trinkwasserversorgung eingesetzt. 

Dann geht er doch noch spezifisch auf die neuen Hi-Tech-Filter ein. «Das beschriebene metallorganische Gerüstsystem ist insofern innovativ, als das neue Material Berichten zufolge eine hohe Adsorptionskapazität aufweist», sagt er. Tatsächlich würden Laborstudien darauf hinweisen, dass die Regeneration, der Austausch von Ionen, mit sichtbarem Licht statt durch Spülen mit Chemikalien erfolgen könnte. Dieser Prozess spielt bei der Entsalzung eine wesentliche Rolle.

«Die Forschung befindet sich in einem noch sehr frühen Stadium, und es sind weitere Experimente erforderlich, um die langfristige Eignung zu beurteilen.»
Rick Johnston, zuständig bei für die Bereiche Wasserversorgung, Hygiene und Gesundheit bei der WHO

Allerdings relativiert Johnston: «Die Forschung befindet sich in einem noch sehr frühen Stadium, und es sind weitere Experimente erforderlich, um die langfristige Eignung der MOFs zu beurteilen.» Ein zentrales Problem aller Membran- und Adsorptionstechnologien ist zudem das sogenannte Fouling, ein Prozess, bei dem Membran- oder Adsorbensoberflächen mit anorganischen Partikeln, organischen Verbindungen und Biofilmen beschichtet werden. Mit negativen Folgen: Die Wirksamkeit der Membranen lässt nach. Daher werde es wird wichtig sein, die Leistung dieses neuartigen Materials in Bezug auf Fouling zu untersuchen.

Logistische und finanzielle Analysen notwendig
Johnston gibt des weiteren zu bedenken, dass zusätzlich zu diesen technischen Bewertungen des neuen Verfahrens auch logistische und finanzielle Analysen eine Rolle spielen. Es würden sich unter anderem Fragen nach der praktischen Anwendbarkeit und der Herstellung des Materials stellen. Erst danach lasse sich das Potenzial des MOF-Verfahrens bewerten – unter anderem hinsichtlich der Frage, ob es auf dem Markt mit etablierten Technologien zu konkurrieren vermag. 

Johnston ist trotz allem verhalten optimistisch, mahnt aber zur Geduld: «Die Forscher arbeiten kontinuierlich an der Verfeinerung bestehender Technologien und entwickeln neue Ansätze für die Behandlung von Trink- und Abwasser», sagt er. Es ist jedoch noch zu früh, um sagen zu können, ob sich diese spezielle Technologie aus Australien als robust und technisch umsetzbar erweisen wird sowie als kosteneffektiv für eine Anwendung in grossem Massstab.

Autor

Leo Niessner

Leo Niessner

Leo Niessner ist «Tierwelt»-Online-Redaktor, Social-Media-Manager und News-Feed-Leser. Er berichtet gerne über Flora und Fauna oder über Menschen, die sich um Flora und Fauna verdient machen, und schöpft in den Bergen Energie. Er mag Tiere. Und Musik. Am liebsten solche, in der Tiere vorkommen – zu hören in den Spotify-Listen zu jeder «Tierwelt»-Ausgabe, die er mit der Redaktion Woche für Woche zusammenstellt. Und ja, er spielt auch selber Musik. Sein grösster Traum: eine eigene «Arche Leo», in der alle Tiere dieser Welt Platz haben. Mit einem VIP-Sektor für bedrohte Arten.  

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