Ein neues Netz kann verschmutzten Nebel in sauberes Wasser verwandeln

Dec 23, 2023

Wasser aus Nebel zu gewinnen ist nicht schwierig, aber es zu reinigen kann schon sein. Dieses einfache neue Metallgitter tut genau das.

Von Andrew Paul | Veröffentlicht am 18. August 2023, 9:00 Uhr EDT

Es ist relativ einfach, Wasser durch die Nebelgewinnung zu sammeln – tatsächlich können mit nur wenigen Quadratmetern Maschenweite mehrere hundert Liter Flüssigkeit pro Tag gesammelt werden. In vielen Städten sind diese Wasserreservoirs jedoch häufig durch Luftverschmutzung verunreinigt und daher nicht mehr zum Kochen oder Trinken geeignet.

Anstatt sich auf zusätzliche und in vielen Fällen kostspielige Reinigungsmethoden zu verlassen, haben Forscher kürzlich über die Machbarkeit eines All-in-one-Nebel-Feuchtigkeitssammelgeräts und -reinigers nachgedacht. Das Ergebnis ist eine äußerst vielversprechende, effektive und einfache Kreation, die den Benutzern nicht nur Trinkwasser bietet, sondern möglicherweise auch die Dampfemissionen von Kraftwerken reinigen könnte.

Wie am 16. August in Nature Sustainability ausführlich beschrieben, hat ein Team von Wissenschaftlern ein engmaschiges Metallgitter entworfen, das mit einer Mischung aus Polymeren und Titandioxid beschichtet ist. Die glatte Polymerkomponente sorgt dafür, dass sich Wassertröpfchen schnell sammeln und durch das Netz tropfen können, während das Titandioxid als chemischer Katalysator zum Abbau organischer Schadstoffmoleküle dient.

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Um ihr Design zu testen, erzeugte das Team künstlich Nebel in einem Labor in Zürich, in dem das neue Netz untergebracht war. Ihren Messungen zufolge sammelte ihre Installation acht Prozent der Feuchtigkeit der Umgebungsluft, während das Titandioxid etwa 94 Prozent der hinzugefügten organischen Verbindungen neutralisierte. Zu diesen zusätzlichen Schadstoffmolekülen gehörten sowohl Dieseltröpfchen als auch Bisphenol A (BPA), ein hormonell aktiver Stoff, der am häufigsten in alltäglichen Kunststoffen vorkommt.

„Unser System sammelt nicht nur Nebel, sondern bereitet das gesammelte Wasser auch auf, sodass es in Gebieten mit Luftverschmutzung eingesetzt werden kann, beispielsweise in dicht besiedelten städtischen Zentren“, sagt Ritwick Ghosh, interdisziplinärer Sozialwissenschaftler am Max-Planck-Institut für Polymerforschung der Forscher des Projekts, sagte in einer Erklärung.

Als zusätzlicher Bonus erfordert die Technologie angeblich keine Wartung oder künstliche Energiequelle. Stattdessen reaktiviert UV-Licht das Titanoxid in einem Prozess, der als photokatalytisches Gedächtnis bekannt ist. Den Forschern zufolge reichen etwa 30 Minuten Sonneneinstrahlung aus, um das Titanoxid 24 Stunden lang aktiviert zu halten – ein wichtiges Zeitverhältnis, da Gebiete mit extremem Nebel (was nicht überraschend ist) nicht viel Sonnenlicht abbekommen.

Das neue Netz des Teams ist nicht auf den Einsatz in kleinerem Maßstab beschränkt – Forscher, darunter Projektleiter Thomas Schutzius, erwägen die Installation der Technologie in den Kühltürmen von Kraftwerken. „In den Kühltürmen entweicht Dampf in die Atmosphäre. „In den Vereinigten Staaten, wo ich lebe, verbrauchen wir viel Süßwasser zur Kühlung von Kraftwerken“, erklärte Schutzius. „Es wäre sinnvoll, einen Teil dieses Wassers aufzufangen, bevor es austritt, und sicherzustellen, dass es rein ist, falls man es wieder in die Umwelt zurückführen möchte.“ Das Design der Forscher funktionierte sowohl in kleinen Umgebungen als auch in einer Pilotanlagenumgebung gleichermaßen gut, was bedeutet, dass in Zukunft sowohl persönliche als auch groß angelegte Lösungen möglich sind.

Andrew Paul ist Mitarbeiter bei Popular Science und berichtet über technische Neuigkeiten. Zuvor schrieb er regelmäßig Beiträge für The AV Club und Input und seine jüngsten Arbeiten wurden auch von Rolling Stone, Fangoria, GQ, Slate, NBC sowie McSweeney's Internet Tendency vorgestellt. Er lebt außerhalb von Indianapolis.