Wasserknappheit: Mehrere Liter Trinkwasser pro Tag dank billigem Gelfilm

Wassermangel ist ein globales Problem. Mit dem richtigen Equipment kann Trinkwasser jedoch sogar aus der Umgebungsluft gewonnen werden. Forscher:innen der University of Texas at Austin haben gezeigt, dass dies auch mit einem relativ günstigen Gelfilm möglich ist – und das sogar in verwertbaren Mengen, sprich mehrere Liter Wasser pro Tag.

Günstiges Gel aus weitverbreiteten Komponenten

Das Gel besteht aus zwei relativ häufigen und günstigen Komponenten: Zellulose aus der Zellwand von Pflanzen sowie Konjak, einem weit verbreiteten Nahrungszusatz. Diese zwei Inhaltsstoffe arbeiten zusammen und lassen einen Gelfilm entstehen, der Wasser aus der Luft absorbieren und dann bei Bedarf wieder freigeben kann. Der Vorgang kann mit geringem Energieaufwand realisiert werden.

Die poröse Struktur des Konjak unterstützt die Kondensation von Wasser aus der Umgebungsluft. Die Zellulose wiederum wird bei geringer Hitzezufuhr hydrophob, was dazu führt, dass das Wasser wieder abgegeben wird.

Das Gel kann nach Angaben der Forscher:innen recht einfach hergestellt werden. Die beiden Hauptbestandteile Konjak und Zellulose werden einfach mit einander vermischt und dann in eine Form gegossen, wo die Mischung innerhalb von zwei Minuten erstarrt. Anschließend wird die erstarrte Masse gefriergetrocknet und aus der Form entfernt – und schon ist die Konstruktion bereit zur Wassergewinnung. Der Gelfilm kann quasi in jede beliebige Form gegossen werden und seine Produktion ist recht einfach und kostengünstig skalierbar.

13 Liter Ausbeute pro Kilogramm

In ersten Tests war die Wasser-Ausbeute des Gelfilms beeindruckend. Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 30 Prozent konnte je Kilogramm Gel eine Menge von 13 Liter Wasser pro Tag gewonnen werden. Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 15 Prozent, was selbst für die Luft in der Wüste relativ wenig ist, lag die Ausbeute immer noch bei 6 Litern pro Tag.

Im Vergleich zu anderen Anlagen bzw. Geräten, die Wasser aus der Luft ziehen, ist die Ausbeute des Gels eine deutliche Verbesserung. Bei 30 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit lagen vergleichbare Geräte bisher bei Ausbeuten zwischen 1,3 und 5,8 Litern.

Nach Ansicht der Forscher lässt sich diese bereits recht hohe Effizienz noch weiter verbessern, indem dickere Schichten oder andere Formationen des Materials verwendet werden. Hinzu kommen die sehr geringen Produktionskosten, die bei unter zwei US-Dollar pro Kilogramm liegen. Wenn es um die Skalierung solcher Technologien geht, die schließlich vorrangig in ärmeren Gebieten der Welt verwendet werden sollen, ist der Preis ein extrem wichtiger Faktor. Zudem kann der Gelfilm einfach hergestellt werden. “This is not something you need an advanced degree to use. It’s straightforward enough that anyone can make it at home if they have the materials”, so Youhong Guo, Hauptautorin der Studie.

via University of Texas at Austin

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