Solarenergie könnte die Bereitstellung von sauberem Trinkwasser erleichtern

Jüngste technische Innovationen könnten Millionen von Menschen weltweit helfen, Zugang zu sauberem Trinkwasser zu erhalten.

Forscher am MIT und der Shanghai Jiao Tong University in China hat entwickelt ein solarbetriebenes Entsalzungsgerät, das Salzablagerungen vermeidet. Es ist billig genug in der Herstellung und kann eine Familie für nur 4 US-Dollar kontinuierlich mit Trinkwasser versorgen.

„Wenn es keine neuen Wasserquellen freisetzt, werden der Welt 40 Prozent des Wassers fehlen, das sie braucht, um bis 2030 ein Gleichgewicht herzustellen“,

Anton Walter, Gastgeber der Verschwenden Sie kein Wasser Podcast, sagte Lifewire in einem E-Mail-Interview. „Eigentlich ermöglichen uns heute nur wenige Technologien, Trinkwasser ‚out of the box‘ zu erzeugen: Entsalzung kommt mit seinen Nachteilen, und neue Technologien wie die Erzeugung von atmosphärischem Wasser müssen noch skaliert werden hoch."

Solar gehen

Viele solare Entsalzungssysteme verlassen sich auf einen Docht, um das Salzwasser durch das Gerät zu ziehen, aber diese Dochte sind anfällig für Salzansammlungen und schwer zu reinigen. Das MIT-Team konzentrierte sich stattdessen auf die Entwicklung eines dochtfreien Systems.

Das Ergebnis ist ein Schichtsystem, mit dunklem Material oben, um die Sonnenwärme zu absorbieren, dann eine dünne Schicht aus Wasser über einer perforierten Materialschicht, die auf einem tiefen Reservoir des Salzwassers sitzt, wie z. B. einem Tank oder a Teich. Mit einem Durchmesser von 2,5 Millimetern können diese Löcher leicht mit handelsüblichen Wasserstrahldüsen hergestellt werden.

„Es gab viele Demonstrationen von wirklich leistungsstarken, salzabweisenden, solarbasierten Verdampfungsdesigns verschiedener Geräte“, sagte MIT-Professorin Evelyn Wang in der Pressemitteilung. „Die Herausforderung war das Problem der Salzverschmutzung, das die Leute nicht wirklich angesprochen haben. Wir sehen also diese sehr attraktiven Leistungszahlen, aber sie sind oft wegen der Langlebigkeit begrenzt. Mit der Zeit werden die Dinge faulen."

Die Umsetzung des Konzepts des Teams in praktikable kommerzielle Geräte sollte innerhalb weniger Jahre möglich sein. Die ersten Anwendungen werden wahrscheinlich sicheres Wasser an abgelegenen, netzfernen Orten oder Katastrophenhilfe nach Wirbelstürmen, Erdbeben oder anderen Unterbrechungen der normalen Wasserversorgung liefern.

„Ich denke, eine echte Chance sind die Entwicklungsländer“, sagte Wang. "Ich denke, dass dies aufgrund der Einfachheit des Designs kurzfristig die wahrscheinlichsten Auswirkungen hat." Aber, fügt sie hinzu, „wenn wir wirklich wollen Um es auf den Markt zu bringen, müssen wir auch mit den Endbenutzern zusammenarbeiten, um wirklich in der Lage zu sein, die Art und Weise, wie wir es entwerfen, so zu übernehmen, dass sie bereit sind, es zu verwenden es."

Eine durstige Welt

Trinkwasser wird in vielen Ländern dringend benötigt. Mehr als 1 Milliarde Menschen haben keinen Zugang zu Wasser und 2,7 Milliarden sind von Wasserknappheit betroffen. entsprechend der gemeinnützige World Wildlife Fund.

Eine Innovation, die dazu beitragen könnte, mehr Trinkwasser bereitzustellen, ist die Umkehrosmose, ein Wasserreinigungsverfahren, das eine teilweise durchlässige Membran verwendet, Gerald Joseph McAdams Kauffmann, der Direktor und außerordentliche Professor am Water Resources Center der Universität von Delaware, in einer E-Mail. Die Methode ist energieintensiv, aber dieses Problem kann durch den Einsatz von kostengünstigen Solar- und Windkraftanlagen ausgeglichen werden, die auf dem Grundriss der Kläranlage errichtet werden.

„Wir brauchen auch Innovationen bei der Desinfektion von Trinkwasser, um Bakterien und Krankheitserreger zu entfernen, um die bisherige Chlorierung zu ersetzen effektiv seit einem Jahrhundert und beseitigte die Geißeln Cholera und Diphtherie, kann aber durch sicheres, solarbetriebenes UV-Licht ersetzt werden“, er hinzugefügt.

Innovationen sind auch erforderlich, um Schadstoffe im Trinkwasser zu beseitigen, Amy Dindal, der Direktor für Umweltforschung und -entwicklung am Battelle Memorial Institute, sagte in einer E-Mail.

Bestehende Trinkwasseranlagen verwenden Behandlungsmethoden, die Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) PFAS aus dem Trinkwasser entfernen, sagte sie. Aber diese Behandlungsmethoden erzeugen auch einen sekundären Abfallstrom.

„Neue Technologien zur Regenerierung der Behandlungsmethoden vor Ort, wie das GAC RENEW-System von Battelle, werden die Lebensdauer von verlängern Aufbereitungssysteme und reduzieren die Gesamtbetriebskosten für Anlagen, die Trinkwasseraufbereitungssysteme betreiben“, Dindal genannt.

Ein guter erster Schritt zur Vermeidung von Wasserknappheit wäre es, den Verlust von 136 Billionen Litern Wasser pro Jahr durch Netzlecks zu stoppen, sagte Walter.

„Die Digitalisierung von Netzwerken und Lecksuchwerkzeugen wie Radar ist mit neuen Netzwerkansätzen verbunden Das Management könnte der Welt tatsächlich 37 Milliarden Dollar pro Jahr sparen, nur indem es die niedrig hängenden Früchte löst“, er hinzugefügt.