Key Takeaways
- Ein neues, kostengünstiges solarbetriebenes Entsalzungsgerät reicht aus, um eine Familie für nur 4 $ kontinuierlich mit Trinkwasser zu versorgen.
- Mehr als 1 Milliarde Menschen haben keinen Zugang zu Wasser und 2,7 Milliarden leiden unter Wasserknappheit.
- Eine Innovation, die dazu beitragen könnte, mehr Trinkwasser bereitzustellen, ist die Umkehrosmose, die eine teilweise durchlässige Membran verwendet.
Jüngste technische Innovationen könnten Millionen von Menschen weltweit zu sauberem Trinkwasser verhelfen.
Forscher des MIT und der Shanghai Jiao Tong University in China haben ein solarbetriebenes Entsalzungsgerät entwickelt, das die Ansammlung von Salz vermeidet. Es ist billig genug in der Herstellung und kann eine Familie für nur 4 $ kontinuierlich mit Trinkwasser versorgen.
"Wenn es keine neuen Wasserquellen freisetzt, werden der Welt 40 Prozent des Wassers fehlen, das sie braucht, um bis 2030 ein Gleichgewicht herzustellen", sagte Antoine W alter, Moderator des Don't Waste Water-Podcasts, gegenüber Lifewire in einem E-Mail-Interview. „Tatsächlich ermöglichen es uns heute nur wenige Technologien, Trinkwasser ‚out of the box‘zu erzeugen: Die Entsalzung hat ihre Nachteile, und neue Technologien wie die Erzeugung von atmosphärischem Wasser müssen noch ausgebaut werden.“
Auf Solarenergie
Viele solare Entsalzungssysteme verlassen sich auf einen Docht, um das Salzwasser durch das Gerät zu ziehen, aber diese Dochte sind anfällig für Salzansammlungen und schwer zu reinigen. Das MIT-Team konzentrierte sich stattdessen auf die Entwicklung eines Docht-freien Systems.
Das Ergebnis ist ein Schichtsystem mit dunklem Material oben, um die Sonnenwärme zu absorbieren, dann einer dünnen Wasserschicht über einer perforierten Materialschicht, die auf einem tiefen Reservoir des Salzwassers wie einem Tank sitzt oder ein Teich. Mit einem Durchmesser von 2,5 Millimetern können diese Löcher leicht mit handelsüblichen Wasserstrahldüsen hergestellt werden.
"Es gab viele Demonstrationen von wirklich leistungsstarken, salzabweisenden, solarbasierten Verdampfungsdesigns verschiedener Geräte", sagte MIT-Professorin Evelyn Wang in der Pressemitteilung. „Die Herausforderung war das Problem der Salzverschmutzung, das die Leute nicht wirklich angesprochen haben. Wir sehen also diese sehr attraktiven Leistungsdaten, aber sie sind oft aufgrund der Langlebigkeit begrenzt. Im Laufe der Zeit werden die Dinge verschmutzen.“
Die Umsetzung des Konzepts des Teams in funktionsfähige kommerzielle Geräte sollte innerhalb weniger Jahre möglich sein. Die ersten Anwendungen werden wahrscheinlich sicheres Wasser an abgelegenen, netzfernen Orten oder Katastrophenhilfe nach Wirbelstürmen, Erdbeben oder anderen Unterbrechungen der normalen Wasserversorgung liefern.
"Ich denke, eine echte Chance sind die Entwicklungsländer", sagte Wang. "Ich denke, dass dies aufgrund der Einfachheit des Designs kurzfristig die wahrscheinlichsten Auswirkungen hat." Aber, fügt sie hinzu, „wenn wir es wirklich auf den Markt bringen wollen, müssen wir auch mit den Endbenutzern zusammenarbeiten, um wirklich in der Lage zu sein, die Art und Weise, wie wir es entwerfen, so zu übernehmen, dass sie bereit sind, es zu verwenden.“
Eine durstige Welt
Trinkwasser wird in vielen Ländern dringend benötigt. Laut dem gemeinnützigen World Wildlife Fund haben mehr als 1 Milliarde Menschen keinen Zugang zu Wasser und 2,7 Milliarden leiden unter Wasserknappheit.
Eine Innovation, die dazu beitragen könnte, mehr Trinkwasser bereitzustellen, ist die Umkehrosmose, ein Wasserreinigungsprozess, der eine teilweise durchlässige Membran verwendet, sagte Gerald Joseph McAdams Kauffman, Direktor und außerordentlicher Professor am Water Resources Center der University of Delaware eine E-Mail. Die Methode ist energieintensiv, aber dieses Problem kann durch den Einsatz von kostengünstigen Solar- und Windkraftanlagen ausgeglichen werden, die auf dem Grundriss der Kläranlage errichtet werden.
“Wir brauchen auch Innovationen bei der Desinfektion von Trinkwasser, um Bakterien und Krankheitserreger zu entfernen, um die Chlorierung zu ersetzen, die seit einem Jahrhundert wirksam eingesetzt wird und die Geißeln Cholera und Diphtherie beseitigt hat, aber durch sichere Solaranlagen ersetzt werden kann -angetriebenes UV-Licht“, fügte er hinzu.
Innovationen sind auch erforderlich, um Schadstoffe im Trinkwasser zu eliminieren, sagte Amy Dindal, Direktorin für Umweltforschung und -entwicklung am Battelle Memorial Institute, in einer E-Mail.
Bestehende Trinkwasseranlagen verwenden Behandlungsmethoden, die Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) PFAS aus dem Trinkwasser entfernen, sagte sie. Aber diese Behandlungsmethoden erzeugen auch einen sekundären Abfallstrom.
"Neue Technologien zur Regenerierung der Behandlungsmethoden vor Ort, wie das GAC RENEW-System von Battelle, werden die Lebensdauer von Behandlungssystemen verlängern und die Gesamtbetriebskosten für Einrichtungen senken, die Trinkwasseraufbereitungssysteme betreiben", sagte Dindal.
Ein guter erster Schritt zur Vermeidung von Wasserknappheit wäre es, den Verlust von 136 Billionen Litern Wasser pro Jahr durch Netzwerklecks zu stoppen, sagte W alter.
„Die Digitalisierung von Netzwerken und Tools zur Erkennung von Lecks wie Radar in Verbindung mit neuen Ansätzen für das Netzwerkmanagement könnten der Welt tatsächlich 37 Milliarden US-Dollar pro Jahr einsparen, nur durch die Lösung der niedrig hängenden Früchte“, fügte er hinzu.
