Forschung: Salzwasser per Knopfdruck in Trinkwasser verwandeln

Ein Forschungsteam des MIT hat einen Koffer entwickelt, der Salzwasser in Trinkwasser umwandeln kann. Filter sind dafür nicht notwendig.

Artikel veröffentlicht am 2. Mai 2022, 8:33 Uhr, Patrick Klapetz

Der Koffer zur Trinkwassergewinnung wiegt weniger als zehn Kilogramm. (Bild: M. Scott Brauer, MIT)

Ein Forschungsteam des Massachusetts Institutes of Technology (MIT) hat ein tragbares Gerät entwickelt, das Salzwasser in Trinkwasser verwandeln kann. Dafür werden keine Filter mehr benötigt. Mit dem neuartigen Koffer, der nicht einmal zehn Kilogramm wiegt, wird frisches Trinkwasser mit elektrischer Energie hergestellt. Das neugewonnene Trinkwasser übertrifft dabei laut dem Forschungsteam die Qualitätsstandards der Weltgesundheitsorganisation.

Bisher kann man Salzwasser durch Filter laufen lassen, um Trinkwasser zu gewinnen. Jedoch benötigen diese Entsalzungsanlagen meistens Hochdruckpumpen, um das Wasser durch die Filter zu drücken. Eine Miniaturisierung der Technik sei kaum möglich, so Junghyo Yoon. Er ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am RLE (Research Laboratory of Electronics), das zum MIT gehört.

Wie funktioniert das Gerät?

Um das Wasser zu entsalzen, wird laut dem Forschungsteam die Technologie der Ionenkonzentrationspolarisation (ICP) eingesetzt. Ober- und unterhalb eines Wasserkanals wird entlang von Membranen ein elektrisches Feld angelegt. Positiv und negativ geladene Teilchen werden beim Vorbeifließen von den Membranen abgestoßen. Neben den Salzmolekülen betrifft dies aber auch Viren und Bakterien, die sich im Wasser befinden können. Anschließend werden die geladenen Partikel in einen zweiten Wasserstrom geführt und abgeleitet.

In einem zweiten Verfahren wird die Elektrodialyse eingesetzt, um die Salzionen zu entfernen, die sich in der Mitte des Kanals befanden und nicht komplett entfernt werden konnten. Laut dem Forschungsteam soll die Anwendung des Koffers für jeden verständlich sein. Sobald der Salzgehalt und die Anzahl der Partikel auf einen bestimmten Schwellenwert gesunken sind, meldet das Gerät, dass das Wasser trinkbar ist.

Der Feldversuch am Carson Beach in Boston war nach mehreren Laborexperimenten ebenfalls erfolgreich. Innerhalb einer halben Stunde konnte ein Plastikbecher mit frischem Trinkwasser gewonnen werden.

Eine neue Technologie für Krisengebiete?

Der Koffer soll weniger Energie als das Ladegerät eines Smartphones benötigen und bei Bedarf auch mit kostengünstigen Solarpanels ausgerüstet werden können. Besonders in abgelegenen und stark ressourcenbeschränkten Gebieten wie an Bord von Frachtern oder auf kleinen Inseln sieht das Forschungsteam Bedarf für sein Gerät. Der Koffer könnte auch von Soldaten bei langfristigen Militäroperationen oder bei Naturkatastrophen und der Unterstützung von Flüchtlingen eingesetzt werden.

Der Nachteil: Die Materialien des Gerätes sind teuer. Außerdem steigt der Wartungsaufwand, wenn der Koffer in stark verschmutzen Gewässern eingesetzt wird. Ansonsten verringert sich der Wartungsaufwand im Vergleich zu Filter-Entsalzungsgeräten. Yoon hofft, dass ein Startup das Gerät optimieren kann.