Trinkwasser: Solarbetriebene Entsalzungsanlage soll weniger Strom verbrauchen als ein Handy-Ladegerät
Gäbe es auf der Erde kein Wasser, gäbe es kein Leben – so einfach, so klar. Demzufolge ist es nur umso nachvollziehbarer, dass der Zugang zu sauberem Wasser und Sanitärversorgung 2015 als eines der insgesamt 17 Ziele für Nachhaltige Entwicklung (SDGs) der UN erkoren wurde. Aktuell leben laut der UNESCO etwa vier Milliarden Menschen weltweit in Regionen, die mindestens in einem Monat pro Jahr von großer Wasserknappheit betroffen seien. Zudem hätten 2,2 Milliarden Menschen keinen Zugang zu sicherem Trinkwasser.
Bis 2030, also in acht Jahren sollen die SDGs erreicht sein, somit auch der freie „Zugang zu einwandfreiem und bezahlbarem Trinkwasser“. Das birgt einige Herausforderungen. Die UNESCO prognostiziert einen jährlich steigenden Wasserverbrauch in den nächsten 30 Jahren – aufgrund von Bevölkerungs- und Wirtschaftswachstum sowie veränderter Konsumgewohnheiten – um etwa ein Prozent.
Entsalzungsanlage mit geringem Energieverbrauch
Zumindest einen Teil der Lösung bietet das Startup NoNa+Desalination. Der Gewinner der diesjährigen MIT Startup Competition entwickelt eine tragbare Entsalzungsanlage, die laut eigenen Angaben mit einem Zehntel der Energie vergleichbarer Anlagen auskommen soll und dazu auch nur die Hälfte kostet. Das Gerät in der Größe und des Gewichts einer Kiste mit Wasserflaschen soll weniger Energie benötigen als ein Smartphone-Ladegerät bereitstellen kann. Das könne bereits ein kleines Photovoltaikmodul liefern.
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„Unsere Mission ist es, portable Entsalzung nachhaltig und einfach zu machen“, sagte NoNa+ CEO Bruce Crawford bei seinem Pitch beim Wettbewerb. Das Preisgeld – 100.000 Dollar (knapp 95.000 Euro) – wird nun in die Entwicklung eines weiterentwickelten Prototyps gesteckt. Technisch ist NoNas+ Ansatz dabei innovativ. Normalerweise wird Meerwasser durch eine sogenannte Umkehrosmose von Salz, Bakterien und Schmutzpartikeln getrennt. Dabei wird das verschmutzte Wasser mit Druck durch eine Membran gepresst, die die Schadstoffe filtert. „Diese Anlagen sind schwer, unhandlich und benötigen Hochdruckpumpen“, erklärt Crawford das Problem.
NoNa+ nutzt Technologie des MIT
Ihre Technologie lässt Wasser durch eine Röhre fließen, wo Salz und Bakterien durch ein elektrisches Feld angezogen und somit aus dem Wasser herausgefiltert werden. Da hier nur eine Pumpe mit niedriger Leistung zum Einsatz kommt, sei das Verfahren entsprechend stromsparend. Dabei werden jedoch nicht alle Salzmoleküle gefiltert, es folgt eine Elektrodialyse als zweiter Schritt. Nach diesem ist das Wasser eigentlich trinkbar.
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Der erste, kleinere Prototyp von NoNa+ hat auch bereits seine ersten Erfahrungen mit echtem Meerwasser gemacht. Rund 0,3 Liter pro Stunde konnte das Gerät entsalzen, mit einer Energie von nur 20 Wattstunden pro Liter. Das entspricht der Energie, die ein iPhone-Schnellladegerät in einer Stunde liefert. Für die MIT-Forscher Jongyoon Han und Junghyo Yoon, die die Technologie entwickelten, ist das nach zehnjähriger Entwicklungsarbeit eine imposante Leistung. „Im Moment treiben wir unsere Forschung voran, um diese Produktionsrate zu erhöhen“, sagt Yoon in einer Aussendung.
Vorbereitung auf Katastrophen
Die fertige Anlage soll zukünftig zehn Menschen mit Trinkwasser versorgen können. Als Abnehmer der Geräte hofft das Startup auf Segler:innen und die US-Prepperszene. Bei Katastrophen wie tropischen Stürmen, Dürren oder dem Zusammenbruch der Wasserinfrastruktur wäre ein solches tragbares Gerät unersetzbar. Nachdem der Hurricane Harvey 2017 große Teile von Houston überflutet hatte, konnten die Einwohner:innen der Stadt über Monate ihr Leitungswasser nicht trinken, so die Startup-Gründer. Mit dem NoNa+-Gerät könnte man sich besser auf solche Umstände vorbereiten.
