Mit geringem Energieverbrauch kann Meerwasser in winzigen Kanälen entsalzt werden

Wasserchip

Cambridge (USA) - Über zwei Milliarden Menschen weltweit haben keinen Zugang zu sauberem Wasser. Zwar könnte entsalztes Meerwasser den Trinkwassermangel in vielen Regionen lindern, doch brauchen die teuren Anlagen relativ viel Energie. Sparsamer und zugleich mobil zieht nun ein kleiner Wasserchip die Salz-Ionen aus dem Meerwasser. Die Entwickler stellen ihren Prototyp in der Fachzeitschrift "Nature Nanotechnology" vor.

In ersten Testläufen konnten mit dem Chip auf Silikonbasis bis zu 99 Prozent der Salzionen und sogar andere Verunreinigungen wie Viren und Bakterien entfernt werden. Dazu ließen die Forscher um Sung Jae Kim vom Massachusetts Institute of Technology zusammen mit koreanischen Kollegen Meerwasser durch nur 500 Mikrometer breite Kanäle auf dem Chip fließen. Über eine angelegte Spannung wurden die Salz-Ionen und Krankheitserreger auf einer Seite konzentriert und flossen über einen separaten Kanal ab. Zurück blieben trinkbare Wassertropfen mit einem Salzgehalt von nur noch 600 Milligramm pro Liter.

Mit nur 3,5 Wattstunden pro Liter liegt der Stromverbrauch für diese Wasserentsalzung deutlich unter dem von derzeit verfügbaren Entsalzungsanlagen. Allerdings ist die Ausbeute von nur 10 Mikrolitern pro Chip und Stunde viel zu klein für eine sinnvolle Anwendung. Daher planen Kim und Kollegen, Tausende dieser Wasserchips in einem tragbaren Gerät zu kombinieren. Dann könnten mit etwa 15 Litern pro Stunde die Bevölkerung von kleinen Dörfer, Stationen von Entwicklungshelfern oder Expeditionsteams genug Meerwasser für ihren Bedarf entsalzen. Als Energiequelle reichen beispielsweise Solarmodule mit einer Pufferbatterie aus.

Bis zu einer Serienproduktion müssten jedoch noch weitere Versuche erfolgen und vor allem die Keimfreiheit des Wassers garantiert werden, sagen die Forscher. Sie gehen davon aus, dass sie in ein bis zwei Jahren eine Entsalzungsanlage von der Größe eines kleinen Koffers zur Verfügung haben werden.