Weltweit haben Millionen Menschen keinen Zugang zu Trinkwasser. Sie leiden ständig Durst, obwohl doch 70 Prozent der Erde von Meeren bedeckt sind und damit Wasser im Übermaß zur Verfügung steht – nur eben kein Trinkwasser. Das salzige Meerwasser kann man pur nicht trinken, bisher brauchte es zur Aufbereitung teure Entsalzungsanlagen, die auch noch viel Energie verbrauchen. Jetzt haben Forscher einen neuen Ansatz entdeckt.
Salz aus dem Meerwasser einfach aussieben?
An der Universität Manchester haben Forscher jetzt ein Sieb entwickelt, das auf Graphen basiert und das Salz aus dem Meerwasser zuverlässig herausfiltern soll. Als Graphen werden Kohlenstofflagen bezeichnet, die die Dicke von nur einem Atom aufweisen. Zeitgleich sind die Graphen extrem hart und weisen auch noch hervorragende Leitfähigkeiten auf. 2010 erhielten russische Wissenschaftler für die Erforschung dieses Stoffs sogar den Nobelpreis in Physik. Allerdings gestaltete es sich bisher als sehr schwierig, Membrane aus Graphen im großen Stil herzustellen.
Britische Forscher wollen jetzt für dieses Problem eine Lösung gefunden haben – ein chemisches Derivat. Es hört auf den Namen Graphenoxid und lässt sich einfacher und günstiger als klassische Graphen herstellen. Graphenoxid entsteht im Labor durch einfache Oxidation, so Rahul Nair gegenüber der BBC. Nair hat an der Studie mitgearbeitet, deren Ergebnisse jetzt im Fachmagazin „Nature Nanotechnology“ veröffentlicht wurden. Graphenoxid könnte demnach ähnlich einer Tinte oder Lösung auf ein Substrat oder auch auf poröses Material aufgetragen werden. Dadurch entsteht eine dünne Membran.
Bis Salzwasser in Trinkwasser umgewandelt werden kann, dauert es noch
Allerdings müssen in die Membrane winzige Löcher gestanzt werden, damit das Wasser durchfließen kann, das Salz aber nicht. Die Löcher dürfen dabei nicht größer als einen Nanometer sein. Die Lösung klingt auf den ersten Blick vielversprechend, birgt jedoch auch einige Probleme. So quillt die Membran aus Graphenoxid auf, wenn sie mit Wasser in Berührung kommt. Dadurch vergrößern sich die Löcher ebenfalls, so dass feine Salzkristalle durch die Poren gelangen können.
Die Wissenschaftler haben dieses Problem jedoch bereits gelöst. Hauchdünne Wände aus Epoxidharz wurden dafür auf beiden Seiten der Membrane platziert. Sie sollen das Aufquellen verhindern. So entsteht eine durchlässige Membran, durch die Wasser dringen kann, Salz aber aufgehalten wird. Nair erklärt, dass es den Forschern jetzt erstmals gelungen sei, die Größe der Poren innerhalb der Membran zu kontrollieren. So konnte Wasser tatsächlich entsalzen werden.
Trotzdem liegt noch eine Menge Arbeit vor den Forschern. Sie müssen jetzt die Membran an Stoffen testen, die bereits auf dem Markt sind. Ein weiteres Problem: Graphenoxid ist zwar günstiger in der Herstellung als Graphen, trotzdem ist es noch relativ kostspielig. Unklar ist auch, wie die Membrane den dauerhaften Kontakt mit Meerwasser überstehen.
Quelle: koe
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