Neue Hightech Membranen verwandeln Abwasser in Trinkwasser

Wie schlimm Wasser auch immer verseucht ist: Mit einer neuartigen Kunststoffmembran lässt es sich in einem einzigen Durchgang in Trinkwasser verwandeln. Forscher an der University of Notre Dame in Indiana/USA und der Purdue University in West Lafayette im gleichen US-Bundesstaat arbeiten mit so genannten Block-Polymeren. Das sind Kunststoffe, die aus winzigen Blöcken bestehen. Diese sind linear miteinander verbunden. Normale Kunststoffe bestehen aus langen Ketten, die miteinander verdrillt sind.

Gezielte Anpassung an Verschmutzungen

Vorteil der Block-Polymere: Sie können gezielt so designt werden, dass sie bestimmte aufgaben erfüllen. Zum einen lässt sich die Porengröße variieren, zum anderen die Eigenschaften der Porenwände. Das führt dazu, dass nicht nur Feststoffe und Krankheitserreger zurückgehalten werden, sondern auch gelöste Stoffe wie Salze und bestimmte Chemikalien. Normale Membranen lassen letztere dagegen passieren. William Phillip, Juniorprofessor für chemisches und biomolekulares Engineering in Notre Dame, und sein Team sind in der Lage, die Block-Polymere so zu designen, dass sie optimal an das zu reinigende Wasser angepasst sind.

Trinkwasser lässt sich dezentral gewinnen

„Die meisten Membranen sind so konstruiert, dass sie Wasser durchlassen und Verunreinigungen stoppen“, sagt Phillip. „Sie sind jedoch ungeeignet für die Fernhaltung oder Wiedergewinnung von gelösten Chemikalien.“ Die Eigenschaften der Membranen aus Block-Polymeren lassen sich durch die Formgebung der Polymer-Blöcke beeinflussen. „Das lässt sich für neuartige Separationstechniken nutzen“, so der junge Forscher. Er sieht einen großen Vorteil vor allem für Länder, die keine zentrale Wasserversorgung haben. Statt es in Tankwagen oder Flaschen zu transportieren könnte Trinkwasser genau dort hergestellt werden, wo es Abnehmer gibt. Es muss nur eine Wasserquelle vorhanden sein, egal wie verschmutzt sie ist. Selbst Meerwasser ist geeignet. Es gibt allerdings noch keine Produktionstechnik für die Membranen.
Der Bedarf an sauberem Wasser ist gigantisch. 1,9 Milliarden Menschen weltweit müssen mit Wasserknappheit leben. Weitere 2.1 Milliarden müssen sich mit Wasser minderer Qualität begnügen. Der Klimawandel wird das Problem noch verschärfen. Selbst in Südeuropa wird es auf mittlere Sicht zunehmend Versorgungsengpässe geben, weil die Dürren zunehmen.