Wasser aus der Luft gewinnen – ein Polymer macht's möglich. (Foto: Shutterstock/Peter Bocklandt)
Die schon jetzt in vielen Regionen der Erde vorherrschende Wasserknappheit könnte sich in den kommenden Jahren mit der Klimakrise weiter verschärfen. Ein neu entwickeltes Material soll eine einfache Möglichkeit bieten, auch in heißen und trockenen Regionen Trinkwasser zu gewinnen.
Polymer „erntet“ Wasser aus der Luft
Ein österreichisches Forschungsteam um Paul Schweng und Robert Woodward vom Institut für Materialchemie der Universität Wien hat eine Methode entwickelt, um ein hochporöses und hochvernetztes sulfoniertes Polymer (SHCP-10) herzustellen. Das kann wiederholt Wasser aus der Luft absorbieren, wie Versuche mit einem entsprechenden Prototyp gezeigt haben.
Den Forscher:innen zufolge ist selbst in den trockensten Gebieten der Erde eine gewisse Luftfeuchtigkeit vorhanden. Das Wasser aus der Atmosphäre sammelt sich an der Oberfläche des Polymers und kann mithilfe der Energie des Sonnenlichts effizient gewonnen werden, so Woodward gegenüber orf.at.
Bis zu 0,8 Liter Wasser pro Zyklus
Unter optimalen Bedingungen können im Rahmen eines Zyklus von Wasseraufnahme und -abgabe bis zu 0,8 Liter Wasser gewonnen werden, wie Schweng erläutert. Unter Bedingungen, wie sie in der Sahara vorherrschen, wären demnach immer noch 0,3 Liter möglich.
Selbst in den rauesten Regionen der Welt soll die Methode der Wassergewinnung aus der Luft funktionieren. Dazu sind lediglich rund zehn Prozent relative Luftfeuchtigkeit notwendig. Zur Einordnung: In der Sahara sind es laut den Forschern weniger als 40 Prozent Luftfeuchtigkeit. An manchen Stellen werden Rekordwerte von drei bis fünf Prozent erreicht.
Trinkwasser in fast allen Regionen der Erde
Entsprechend ist den Forschern zufolge „in fast allen Regionen rund um den Globus […] fast grenzenlos Wasser aus der Luft verfügbar“. Schließlich enthalte die Erdatmosphäre rund sechsmal mehr Wasserdampf als das Volumen aller Flüsse der Welt zusammen ausmache.
Das Beste: Das „Ernten“ des Wassers aus der Luft mit SHCP-10 kann mehrmals am Tag erfolgen. Innerhalb einer Stunde sind drei Viertel der Aufnahmekapazität erreicht. Eine weitere Stunde später ist das Wasser vollständig aus dem Material entfernt.
SHCP-10-Methode: Preisgünstig und energieeffizient
Zudem sei die Herstellung des Polymers preisgünstig und mit gängigen Reagenzien möglich, wie die Forscher:innen weiter ausführen. Im Vergleich zu anderen Verfahren, die Wasser direkt aus der Luft kondensieren, soll die Methode der Wiener Wissenschaftler:innen deutlich weniger Energie benötigen.
Ob und wann das Material für einen breiten Einsatz bereitsteht, ist nicht bekannt. Die Studie wurde im Fachmagazin Small veröffentlicht.
