Neues Supergel gewinnt Trinkwasser aus Meerwasser und Sonnenlicht

Ein neuer Schwamm filtert Salz aus Meerwasser, braucht dazu nur Sonnenlicht und könnte so künftig helfen, Trinkwasser ohne hohen Energieaufwand zu gewinnen. Möglich macht dies ein feinporiges Aerogel mit winzigen Transportkanälen.

Wasser aus Meer und Sonne: Geniales Nano-Aerogel

Eigentlich ist die Entsalzung von Meerwasser längst Alltag, aber auch ein Wettlauf gegen die Energiekosten. Klassische Entsalzungsanlagen verschlingen riesige Mengen Strom. Deshalb sucht die Forschung schon lange nach Wegen, mit möglichst wenig Energieaufwand Trinkwasser aus dem Meer zu gewinnen - vor allem mithilfe der Sonne.

Ein vielversprechender Kandidat dafür ist sogenanntes Aerogel, ein Material, dessen Inneres größtenteils aus winzigen Luftkammern besteht. Aerogele sind leicht und porös, erinnern optisch an einen festen, feinporigen Schwamm. Doch bislang hatten Aerogele einen entscheidenden Nachteil: Wenn man sie vergrößerte, ging die Effizienz bei der Wasserverdunstung deutlich zurück.


Genau hier setzt das neue Verfahren an, das Xi Shen und sein Team im Fachjournal ACS Energy Letters beschrieben. Sie entwickelten ein Aerogel aus Kohlenstoff-Nanoröhren und Zellulose-Nanofasern, das mithilfe von 3D-Druck hergestellt wird. Dabei entstand ein dichtes Netzwerk mikroskopisch kleiner, senkrechter Röhren, jeweils nur etwa 20 Mikrometer breit - das entspricht rund einem Drittel der Dicke eines menschlichen Haars. Diese Röhren sind entscheidend, um Wasser effizient an die Oberfläche zu transportieren, egal wie groß das Aerogel am Ende tatsächlich ist.

Praxistest vielversprechend

Ein erster Praxistest verlief vielversprechend: Das Team platzierte das Aerogel in einem einfachen Behälter mit Salzwasser, darüber eine gebogene Plastikabdeckung. Als Sonnenlicht auf das Material traf, verdampfte das Wasser. Salz blieb zurück, der reine Wasserdampf sammelte sich auf der Plastikoberfläche und floss langsam in einen Auffangbehälter - völlig ohne zusätzliche Energiequelle. Innerhalb von sechs Stunden konnten so rund drei Esslöffel Trinkwasser gesammelt werden.

Noch ist diese Ausbeute nicht groß genug, um Versorgung im großen Maßstab zu leisten. Doch das Team um Xi Shen sieht darin den Beginn eines neuen Weges: Aerogele könnten eine einfache und umweltfreundliche Ergänzung oder Alternative zu energieintensiven Großanlagen werden. Eine skalierbare, energiearme Trinkwasserversorgung allein mit der Kraft der Sonne rückt etwas näher.


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