Robert Klatt
Ein innovatives Material ermöglicht es kostengünstig trockener Wüstenluft dringend benötigtes Trinkwasser zu entziehen.
Austin (U.S.A.). Mehr als ein Drittel der Weltbevölkerung lebt bereits in Regionen mit signifikanter Wasserknappheit. In den kommenden Jahren wird der Anteil laut einer Studie der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) durch den Klimawandel weiter zunehmen. Die Forschung sucht deshalb nach neuen Möglichkeiten, mit denen Wasser aus der Wüstenluft gewonnen werden kann.
Wissenschaftler der University of Texas haben nun ein innovatives Gel entwickelt, das selbst trockener Wüstenluft Trinkwasser entziehen kann. Laut ihrer Publikation im Fachmagazin Nature Communications besteht das Material aus Zellulose und Glucomannane, eine stärkeähnliche Substanz. Gemeinsam bilden diese Elemente eine poröse Struktur, die die Feuchtigkeit aus der Luft einfängt.
Die Gelschicht verfügt über thermoresponsive Zellulose, deren Eigenschaften sich je nach Temperaturen verändern. In den kühlen Nächten kann das Material Wasser binden. Beim Aufheizen während des Tages wird das Gel wird die thermoresponsive Zellulose wasserabweisend und das eingefangene Wasser wird freigesetzt. Die Wassergewinnung aus der trockenen Luft ist damit besonders energiesparend möglich.
In Gegenden mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von unter 15 Prozent kann ein Kilogramm des Gels der Luft etwa sechs Liter Wasser pro Tag entziehen. Bei einer Luftfeuchtigkeit von bis zu 30 Prozent sind es bis zu 13 Liter Wasser täglich. Durch weitere Optimierung und dickere Schichten lässt sich die Wassermenge laut den Forschern noch deutlich erhöhen. Positiv ist zudem der niedrige Preis von nur 2 Euro pro Kilogramm Gel.
Laut Guihua Yus ist das neue Gel eine „praktische Lösung, die Menschen nutzen können, um Wasser in den heißesten, trockensten Plätzen der Erde zu gewinnen“. Das Gel könnte somit die Wasserversorgung von Millionen von Menschen in Wüsten und anderen trockenen Regionen verbessern, die bisher keinen ausreichenden Zugang zu sauberen Trinkwasser haben.
Nature Communications, doi: 10.1038/s41467-022-30505-2
