Die Erde, obwohl von Wasser bedeckt, sieht Milliarden von Menschen, die unter mangelndem Zugang zu Trinkwasser leiden – ein alarmierendes Paradoxon. Diese kritische Situation erfordert innovative Lösungen, insbesondere in trockenen Regionen, wo die Wasserversorgung am schwierigsten ist. Angesichts dieser globalen Herausforderung haben Forscher der Universität Utah ein vielversprechendes Gerät entwickelt, das den Zugang zu Trinkwasser revolutionieren könnte, indem es Feuchtigkeit aus der Luft gewinnt, selbst in trockenen Umgebungen.
Die Erdatmosphäre enthält geschätzte Milliarden Kubikmeter Wasser. Trotz dieses Potenzials bleiben die aktuellen Technologien zur Gewinnung atmosphärischen Wassers wenig effizient, teuer und sperrig. Der neue Prototyp, entwickelt vom Team der Universität Utah, überwindet diese Einschränkungen durch einen innovativen Ansatz. Dieses kompakte Gerät, das mit herkömmlichen Brennstoffen betrieben wird, nutzt adsorbierende Materialien, um Wasser aufzunehmen und bei einfacher Wärmezufuhr in flüssiger Form freizusetzen.
Der Prototyp basiert auf Metall-organischen Gerüsten, hygroskopischen Materialien mit einer besonderen Affinität zu Wasser. Diese Materialien, vergleichbar mit Lego-Bausteinen aufgrund ihrer veränderbaren Struktur, ermöglichen die Trennung von Wassermolekülen von anderen in der Luft vorhandenen Gasen. Das Team verwendete Aluminiumfumarat, das zu Platten verarbeitet wurde, um die Kontaktfläche mit der Luft zu maximieren. Ein einzelnes Gramm dieses Materials kann eine innere Oberfläche bieten, die zwei Fußballfeldern entspricht, was es ermöglicht, eine erhebliche Menge Wasser zu erfassen.
Dieses Projekt hat das Interesse des US-Verteidigungsministeriums geweckt, das darin eine Möglichkeit sieht, die Hydratation von Soldaten in abgelegenen und trockenen Gebieten zu gewährleisten. Durch die Finanzierung dieser Entwicklung strebt das Militär an, die Notwendigkeit zu verringern, große Mengen Wasser zu transportieren, was die logistische Last im Einsatz erhöht. Der Prototyp, der Wasser auf Abruf produziert, könnte die Art und Weise verändern, wie sich Soldaten mit Wasser versorgen, und damit ihre Belastung im Feld verringern.
Über seine militärischen Anwendungen hinaus bietet diese Technologie eine potenzielle Lösung für die Zivilbevölkerung, die mit Wasserknappheit konfrontiert ist. Das Gerät könnte in Haushalten in isolierten oder von Dürre betroffenen Regionen installiert werden und so 15 bis 20 Liter Trinkwasser pro Tag liefern, was dem täglichen Bedarf einer Familie entspricht. Im Gegensatz zu anderen Technologien hängt dieses nicht von Solarpaneelen ab, was es in extrem trockenen Bedingungen praktischer macht und sowohl tagsüber als auch nachts nutzbar macht.
In Bezug auf den Umwelteinfluss adressiert die Entscheidung, Brennstoffe anstelle von Solarenergie zu verwenden, praktische Bedenken, obwohl dies Fragen zur langfristigen Nachhaltigkeit aufwirft. Das Forschungsteam plant bereits Verbesserungen, um den ökologischen Fußabdruck des Geräts zu reduzieren und gleichzeitig seine Effizienz zu erhalten. Mit dieser Innovation scheint eine Zukunft, in der Trinkwasser für alle, selbst in den trockensten Regionen, zugänglich ist, zunehmend erreichbar.
Autor des Artikels: Cédric DEPOND
Quelle: Cell Reports Physical Science