Solarapparat wandelt Salzwasser blitzschnell in Trinkwasser um
In einer Welt, in der Wasserknappheit immer drängender wird, bringt ein neues solarbetriebenes Entsalzungsgerät Hoffnung für Küstengemeinden und abgelegene Regionen. Entwickelt am Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) unter der Leitung von Sourav Chaule, könnte dieses Gerät den Zugang zu sauberem Trinkwasser deutlich erweitern. Es arbeitet ohne externe Energiequelle und nutzt neuartige Materialien und Bauweisen, um Meerwasser effizient in trinkbares Wasser zu verwandeln.
So funktioniert die Technik
Im Zentrum des „Fast solar salt water still“ (schneller solarbetriebener Meerwasserentsalzer) steht ein photovoltaisches Material namens La0.7Sr0.3MnO3, ein schwarzes Perowskit-Oxid. Diese Substanz wandelt Sonnenlicht sehr effektiv in Wärme um. Durch Zugabe von Strontium wird die elektronische Bandlücke des Materials verringert, was die Lichtabsorption steigert.
Der Trick besteht darin, die Wärme genau an der Grenzfläche von Wasser und Luft zu erzeugen, um die Verdampfungsleistung zu maximieren. Wasser gelangt über kleine Kanäle durch Kapillarkräfte zur verdampfenden Oberfläche. Eine einseitige Zuführung sorgt dafür, dass sich das Salz an den Rändern ablagert, während die sonnenbeschienene Fläche frei bleibt — das erhöht die Betriebszeit und die Zuverlässigkeit. Diese spezielle Salzbehandlung erlaubt den Betrieb ohne Flüssigabgabe (Zero Liquid Discharge, keine Flüssigabgabe), weil das Salz an den Rändern gesammelt werden kann.
Leistung und Praxistests
Im Labor liefert das Gerät etwa 3,42 Liter Frischwasser pro Quadratmeter und Stunde, und Feldtests bestätigten vergleichbare Leistung unter realen Bedingungen. Thermische Messungen zeigten, dass die Oberflächentemperatur unter Sonneneinstrahlung in einer Stunde von 27,8 °C auf 47,2 °C anstieg. Auch unter Winterbedingungen mit echtem Meerwasser blieben die Ergebnisse stabil: eine Verdunstungsmenge von 26,0 kg/m² in sechs Stunden wurde erreicht. Das daraus kondensierte Wasser lag deutlich unter den WHO-Richtlinien für sicheres Trinkwasser.
Der Prototyp ist modular aufgebaut und lässt sich leicht montieren und warten. Mehrere Verdampfermodule können ohne wissenschaftliches Fachpersonal betrieben werden, was den Einsatz in sonnenreichen Gemeinden ohne zuverlässigen Stromzugang erleichtert. Die modulare Bauweise ermöglicht außerdem, die Wassermenge flexibel an den Bedarf anzupassen, indem man Module hinzufügt oder entfernt.
Was das für die Gesellschaft bedeutet
Laut einem globalen Bericht haben 25 % der Weltbevölkerung keinen Zugang zu sicher verwaltetem Trinkwasser. In diesem Rahmen sind bezahlbare, solarbetriebene Technologien von großer Bedeutung. Solche Geräte bieten praktikable Lösungen für Orte ohne Leitungen, Pumpen oder Stromnetze.
Die Vorteile sind vielfältig:
- kein Bedarf an externer Energie
- hohe Wärmeeefizienz
- ein sauberes, skalierbares Design
Offen bleiben Herausforderungen bei der Überführung von Laborergebnissen in den Alltag in städtischen Gebieten und bei der weiteren Steigerung der Effizienz durch verbesserte Kondensatorsysteme.
Alles in allem stellt dieses solarbetriebene Entsalzungsgerät eine vielversprechende Möglichkeit dar, Wasserknappheit ohne teure Infrastruktur anzugehen. Es lässt sich leicht an verschiedene Bedingungen anpassen, eröffnet neue Perspektiven und regt dazu an, über den ressourceneffizienten Einsatz erneuerbarer Energien bei der Bewältigung globaler Wasserprobleme nachzudenken.