Ein bahnbrechender Fortschritt in der Wasseraufbereitung könnte die globale Trinkwasserversorgung nachhaltig verändern. Forscher haben ein neuartiges schwammartiges Material entwickelt, das Meerwasser mithilfe von Sonnenlicht in Trinkwasser umwandelt – ohne den hohen Energieaufwand herkömmlicher Entsalzungsanlagen. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift ACS Energy Letters veröffentlicht.
Das von Xi Shen und seinem Team entwickelte Material besteht aus einem Aerogel, das aus Kohlenstoffnanoröhren und Zellulose-Nanofasern hergestellt wird. Mithilfe eines 3D-Druckverfahrens werden mikroskopisch kleine, vertikale Kanäle mit etwa 20 Mikrometern Durchmesser erzeugt, die eine gleichmäßige Verdunstung ermöglichen. Im Gegensatz zu früheren Aerogelen, deren Effizienz bei größerer Skalierung nachlässt, behält dieses Material seine Leistung unabhängig von der Größe bei. Tests mit quadratischen Stücken von ein bis acht Zentimetern zeigten, dass größere Stücke Wasser ebenso effizient verdunsten wie kleinere.
In einem Praxistest wurde das Material in einem Becher mit Meerwasser platziert und mit einer transparenten Plastikhülle abgedeckt. Unter natürlichem Sonnenlicht erwärmte sich die Oberfläche des Aerogels, wodurch reiner Wasserdampf entstand, der an der Hülle kondensierte und als Trinkwasser in einen Behälter geleitet wurde. Nach sechs Stunden produzierte das System etwa drei Esslöffel sauberes Wasser – ein vielversprechender Beweis für die Praxistauglichkeit.
„Unser Aerogel ermöglicht eine skalierbare, energiefreie Entsalzung“, erklärt Shen. „Es bietet eine einfache Lösung, um sauberes Wasser zu erzeugen.“ Im Vergleich zu bisherigen Ansätzen, wie etwa Hydrogelen, die an chromverseuchtem Wasser getestet wurden, zeichnet sich das neue Aerogel durch seine Robustheit und gleichbleibende Effizienz aus.
Diese Innovation könnte besonders für Regionen mit begrenzter Trinkwasserzufuhr und reichlich Sonneneinstrahlung eine nachhaltige Lösung bieten. Die Forscher planen, die Technologie weiter zu optimieren, um die Wasserproduktion zu steigern und die Kosten zu senken. Ein Schritt hin zu einer Welt, in der sauberes Wasser für alle zugänglich ist, scheint näher gerückt.
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