Nanotechnologie zieht Feuchtigkeit zur Wassergewinnung aus der Luft

In vielen Gegenden auf der Welt ist Wasser eine knappe Ressource. Oft müssen mehrere km zu Fuß zurückgelegt werden, um an sauberes Wasser zu kommen. Weltweit hat jeder dritte Mensch keinen regelmäßigen Zugang zu Trinkwasser. Die Wissenschaft arbeitet daher daran, neue Methoden zur Wassergewinnung zu entwickeln, die auch in ärmeren Ländern einsetzbar sind. Forscher des Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) machten diesbezüglich kürzlich eine eher zufällige Entdeckung: Abhängig von ihrer Dichte sind Nanostäbchen in der Lage, Feuchtigkeit aus der Luft aufzunehmen und zu Trinkwasser zu machen.

Entdeckung durch Zufall

Ursprünglich wollten die Wissenschaftler magnetische Nanodrähte entwickeln. Dieses Vorhaben scheiterte jedoch. Bei der Analyse der zu diesem Zweck entwickelten kohlenstoffhaltigen Nanostäbchen in einem Verdampfer stellte das Team stattdessen fest, dass sich das Gewicht des Materials äbhängig von der Luftfeuchtigkeit änderte. Der Grund dafür offenbarte sich bei der mikroskopischen Untersuchung der Nanostäbchen. Die Forscher fanden heraus, dass ihr Nanomaterial in der Lage ist, Wasser zu speichern. Das spannende daran: Die Nanostäbchen ziehen bei niedriger Luftfeuchtigkeit Wasser aus der Luft.

Solange die Luftfeuchtigkeit unter 50 Prozent bleibt, binden die kleinen Stäbchen Wasser aus der Luft. Bei einer Luftfeuchtigkeit zwischen 50 und 80 Prozent wird das Wasser in Form von Dampf wieder ab. Damit reagiert das Material anders auf Feuchte in der Luft als die meisten anderen Materialien, die nämlich umso mehr Wasser aufnehmen, desto höher die Luftfeuchtigkeit ist. Diese Tatsache macht das Material besonders geeignet, um Wasser in trockenen Gebieten zu gewinnen.

Mit dem Laden des Videos akzeptieren Sie die Datenschutzerklärung von YouTube.
Mehr erfahren

Video laden

YouTube immer entsperren

Luft ist eine ergiebige Wasserquelle

Diese Methode der Wassergewinnung hat vor allem deshalb eine große Bedeutung, weil in der Luft überraschend viel Wasser gebunden ist. Etwa 98 Prozent des in der Atmosphäre gebundenen Wassers liegt als Luftfeuchtigkeit in der Umgebungsluft vor. In einem Kubikkilometer davon sind zwischen 10.000 und 40.000 Tonnen Wasser gebunden.

Bevor aus dieser Entdeckung aber eine tatsächlich anwendbare Methode zur Wassergewinnung wird, hat das Team noch etwas Arbeit vor sich. Momentan wird daran gearbeitet, die perfekte Größe und Form für die Nanostäbchen herauszufinden. Des Weiteren möchte das Team die Effizienz der Wassergewinnung verbessern. Momentan sind nur etwa 10 bis 20 Prozent des Materials für die Aufnahme und Abgabe von Wasser verantwortlich.

Neben der Nutzung des Nanomaterials zur Wassergewinnung könnte es auch in Sportbekleidung zum Einsatz kommen und dort Schweiß aufnehmen, nach außen leiten und dort verdampfen lassen.