Neues schwammartiges Material macht Meerwasser trinkbar – skalierbar und solarbetrieben

In unserer heutigen Welt ist ein Großteil der Bevölkerung bei der Trinkwasserversorgung auf Grundwasser angewiesen. Das Bohren von Brunnen ist jedoch weitgehend unreguliert und undokumentiert, obwohl diese Bohrlöcher potenziell Auswirkungen haben können. Die Meerwasserentsalzung kann dazu beitragen, die Folgen übermäßiger Bohrungen zu kontrollieren und zu mildern.

Ein Schritt nach vorn, um die Abhängigkeit der Menschheit vom Grundwasser zu verringern, ist das neue Material, das von Forschenden der Hong Kong Polytechnic University entdeckt wurde. Bei einer Vergrößerung der Fläche verzeichnete das Material eine Leistungsreduzierung von weniger als 5 %, während herkömmliche Destillationsanlagen einen Leistungsabfall von über 40 % aufweisen.

Das neue Aerogel weist 20 Mikrometer große, gleichmäßig über seine Oberfläche verteilte, vertikale Löcher auf. Um es herzustellen, druckten die Forschenden eine Paste aus Kohlenstoffnanoröhren und Zellulose-Nanofasern Schicht für Schicht auf ein gefrorenes Material in 3D. Um die Effizienz des neuen Materials zu testen, führten die Forschenden Innen- und Außentests mit dem Material in verschiedenen Größen durch. Für die Tests verwendeten sie quadratische Aerogel-Materialien mit einer Kantenlänge zwischen 1 und 8 Zentimetern.

Unser Aerogel ermöglicht die Entsalzung mit voller Kapazität in jeder Größe und bietet eine einfache, skalierbare Lösung für die energiefreie Entsalzung zur Gewinnung von sauberem Wasser.

- Xi Shen, leitende Forscherin

Der Prozess ist simpel: Das kohlenstoffbasierte Aerogel schwimmt in einem Becher mit Meerwasser. Wenn es Sonnenlicht ausgesetzt wird, heizt sich seine Oberfläche auf. Dadurch trennt sich das Wasser vom Salz und verdampft. Der entstandene Wasserdampf kondensiert an der Unterseite einer transparenten Abdeckung und wird dort als gereinigtes, trinkbares Wasser gesammelt. In einem Freilandversuch produzierte das System erfolgreich etwa drei Esslöffel Frischwasser in sechs Stunden.