Sauberes Wasser mit Druck und Destillation
Selbst Abwässer lassen sich dank neuer, nur 200 Nanometer dicken Membran als Quelle nutzen
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Bestes Trinkwasser: mit Dampf und Druck herstellbar (Bild: Clker-Free-Vector-Images, pixabay.com) |
Boulder/Vancouver (pte003/01.08.2023/06:10)
Duong Nguyen und sein Team von der University of Colorado und der University of British Columbia haben eine neue Technik entwickelt, bei der Wasser in Form von Dampf mit Druck durch eine neu entwickelte Membran gedrückt und somit sicher von Schadstoffen gereinigt wird. Darin bleiben nicht nur Salzmoleküle und andere größere Verunreinigungen hängen, sondern auch kleinere Schadmoleküle, heißt es.
Bisherige Wirkung optimiert
Die Membran ist nur 200 Nanometer dick und ermöglicht einen hohen Wasserdurchfluss. Sie besteht aus porösem Aluminiumoxid, einer Keramik und ist mit einem wasserabweisenden (hydrohoben) Material beschichtet. Heute genutzte Membranen auf dem neuesten Stand der Technik sind ein Kompromiss zwischen Wasserdurchlässigkeit und Wasser-Salz-Selektivität, wobei ein Gewinn an Wasserdurchlässigkeit zu einem Verlust an Salzabscheidung führt.
In ihrer neuen Arbeit hat das Team festgestellt, wie ein Phasenwechsel zwischen Gas und Flüssigkeit die Wasserdurchlässigkeit erhöhen kann, ohne die Wasser-Salz-Selektivität zu beeinträchtigen. Nach sieben Tagen stetiger Nutzung war die Membran noch so effektiv wie am ersten Tag.
99,1 Prozent der Schadstoffe
Mit der neuen Membran haben die Experten die Entfernung von kritischen Verunreinigungen durch Bor, Harnstoff, Natriumchlorid (Kochsalz) und hochgiftigem N-Nitrosodimethylamin, ein Rohstoff für die Chemieindustrie, getestet. Die Schadstoffe wurden zu 98,1 bis 99,1 Prozent zurückgehalten. Heute genutzte Membranen sind deutlich weniger effektiv, so Nguyen. Die Leistung des Materials blieb auch bei anhaltender Exposition gegenüber hohen Konzentrationen von Chlor und Ozon unbeeinträchtigt.
Der Klimawandel und der steigende Wasserbedarf haben zur Verknappung der Ressource geführt, was die Nutzung nicht-traditioneller Wasserquellen erforderlich macht. Um daraus Trinkwasser herzustellen, müssen alle gelösten Schadstoffe entfernt werden. Das ist mit heutigen Methoden nicht machbar, wenn Abwässer direkt in Trinkwasser umgewandelt werden soll. Das neue Verfahren könnte das Problem lösen.
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