Forscher finden einen nachhaltigen Weg, um Meerwasser in Trinkwasser zu verwandeln

Kann Meerwasser auf nachhaltige Weise trinkbar gemacht werden? Offenbar ja: Neue Forschungen haben es möglich gemacht, der globalen Wasserkrise entgegenzuwirken - so geht's.

RDF-Entsalzungstechnik gegen die globale Wasserkrise

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Die globale Wasserkrise ist ein immer größeres Problem in verschiedenen Gebieten unseres Planeten. Aspekte wie Bevölkerungswachstum und Industrialisierung haben zu einem Anstieg der Trinkwassernachfrage geführt, die jedoch immer schwieriger zu befriedigen ist. Die Verschmutzung, die schlechte Bewirtschaftung der Wasserressourcen und viele andere Faktoren haben dazu geführt, dass neue Lösungen gefunden werden müssen, und eine Studie könnte in dieser Frage einen wichtigen Wendepunkt darstellen.

Forscher der NYU - Tandon School of Engineering, New York, USA, haben möglicherweise eine Lösung gefunden: Sie nutzen eine neue elektrochemische Technologie der RDF-Entsalzung, d. h. Redox-Flow, um Salzwasser aus dem Meer in Trinkwasser zu verwandeln und gleichzeitig erneuerbare Energie zu erschwinglichen Kosten zu speichern. André Taylor, Forschungsleiter und Professor für Chemie- und Biomolekulartechnik, will damit ein doppeltes Ziel erreichen: eine wirksame Entsalzung des Meerwassers und eine nachhaltige Energienutzung. Obwohl wir auf der Erde über enorme Wasservorräte verfügen, "leiden laut globalen Statistiken bis zu 66 Prozent der Weltbevölkerung unter Wassermangel", heißt es in der Studie.

Meerwasser wird mit einer umweltfreundlichen Technik trinkbar

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Die Forscher fügen noch eine weitere Überlegung hinzu: "Noch schlimmer ist, dass sich die Herausforderung, eine angemessene Trinkwasserversorgung zu gewährleisten, durch die kombinierten Auswirkungen des Klimawandels und des Bevölkerungswachstums voraussichtlich noch verschärfen wird. Aus diesem Grund“, so erklären sie, „brauchen Regionen ohne ausreichende Wasserquellen ein angemessenes und entscheidendes Wasserentsalzungssystem, um ihren Trinkwasserbedarf zu decken.“ Mit dem RFD-System erzielten die Autoren eine um 20 Prozent höhere Entsalzungsleistung und einen geringeren Energiebedarf. "Unsere Vision ist es, durch die nahtlose Integration von Energiespeicherung und Entsalzung eine nachhaltige und effiziente Lösung zu schaffen, die nicht nur den wachsenden Bedarf an Süßwasser deckt, sondern auch den Umweltschutz und die Integration erneuerbarer Energien unterstützt."

Was ist das Geheimnis von RFD? Das Geheimnis des RFD liegt zweifellos darin, dass er in der Lage ist, überschüssige Energie aus schwankenden Energiequellen wie Wind- und Sonnenenergie zu speichern und sie dann bereitzustellen, wenn der Bedarf am größten ist. Dies ermöglicht eine perfekte Synchronisierung mit den schwankenden Trends des Energiebedarfs bei der Entsalzung von Wasser und stellt eine alternative und umweltfreundliche Lösung zu herkömmlichen Entsalzungssystemen dar.

Wie das Redox-Flow-System, das Meerwasser trinkbar macht, funktioniert

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Taylor schreibt die Effektivität des Projekts dem Engagement und dem Einfallsreichtum des Erstautors Stephen Akwei Maclean zu, einem Tandon-Promotionskandidaten an der New York University in Chemie- und Biomolekulartechnik. "Er hat außergewöhnliche Fähigkeiten bewiesen, indem er die Architektur des Systems mit Hilfe der fortschrittlichen 3D-Drucktechnologie, die im NYU Maker Space zur Verfügung steht, entworfen hat."

Doch wie funktioniert dieses Entsalzungssystem in der Praxis? Das Redox-Flow-System teilt das aus dem Meer kommende Wasser im Moment des Eintritts in zwei Ströme auf: einen salzhaltigen und einen entsalzenden. Darüber hinaus werden zwei zusätzliche Kanäle mit dem Elektrolyt und dem Redoxmolekül bereitgestellt, die durch eine CEM (Kationenaustauschmembran) oder AEM (Anionenaustauschdüne) erfolgreich das Salz abtrennen sollen. Da sich die Elektronen und Ionen in den Kanälen bewegen, entsteht ein Strom von Süßwasser und ein Strom von konzentrierter Salzsole.

Und nicht nur das: Das System kann auch in umgekehrter Richtung funktionieren und gespeicherte Energie in erneuerbare Elektrizität umwandeln, indem es Energie speichert und bei Bedarf wieder abgibt. Die Forschung verspricht großartige Ergebnisse, aber bis zur praktischen Anwendung sind noch weitere Forschungen erforderlich. Auf jeden Fall wurde ein vielversprechender Schritt zur Bewältigung der weltweiten Wasserkrise getan.