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Sep 14, 2023

Eine Entdeckung, die Nebel in Wasser umwandelt, bedeutet, dass ländliche Gebiete leicht auf ihr eigenes sauberes Trinkwasser zugreifen können

Wir sind in unserem Leben auf so viel Nebel und Dunst gestoßen, aber haben Sie jemals daran gedacht, die Methode der Verdunstung umzukehren und all diese reichlich vorhandenen Wasserpartikel für den Trinkwassergebrauch zu nutzen? In einem bahnbrechenden

Wir sind in unserem Leben auf so viel Nebel und Dunst gestoßen, aber haben Sie jemals daran gedacht, die Methode der Verdunstung umzukehren und all diese reichlich vorhandenen Wasserpartikel für den Trinkwassergebrauch zu nutzen? In einer bahnbrechenden Leistung haben Forscher der ETH Zürich und des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung in Mainz einen transformativen Weg zur Bekämpfung von Wasserknappheit und -verschmutzung erschlossen. Durch die Nutzung der Kraft des Nebels haben sie eine hochmoderne Technologie entwickelt, die Nebel in sauberes, trinkbares Wasser umwandelt und es gleichzeitig von Schadstoffen reinigt. Diese Innovation bietet nicht nur eine nachhaltige Lösung für Wasserknappheit, sondern trägt auch zum Umweltschutz bei.

Team: ETH Zürich, Max-Planck-Institut für Polymerforschung

Researhers: Ritwick Ghosh, Adrien Baut, Giorgio Belleri, Michael Kappl, Hans-Jürgen Butt, and Thomas M. Schutzius

Der Kern dieser revolutionären Technologie liegt in einem engmaschigen Gitter aus Metalldraht, das auf raffinierte Weise mit einer speziellen Mischung aus Polymeren und Titandioxid beschichtet ist. Diese einzigartige Kombination dient einem doppelten Zweck: Wassertröpfchen aus Nebel effizient aufzufangen und sie schnell in einen Auffangbehälter zu leiten, bevor der Wind sie zerstreuen kann. Unterdessen spielt Titandioxid eine zentrale Rolle in einem chemischen Prozess, der in den Tröpfchen enthaltene organische Schadstoffe zersetzt und so zu einer reineren Wasserquelle führt.

Der Prozess beginnt damit, dass das engmaschige Netz Wassertröpfchen anzieht und zurückhält, eine Leistung, die den Polymeren gelingt. Dieses clevere Design minimiert das Risiko, dass Tröpfchen vom Wind weggeweht werden, und gewährleistet so eine maximale Wasserauffangeffizienz. Gleichzeitig löst Titandioxid eine chemische Reaktion aus, die die Moleküle verschiedener organischer Schadstoffe in den Wassertröpfchen zersetzt. Dieser doppelte Mechanismus führt zur Produktion von sauberem, trinkbarem Wasser, das für den menschlichen Verzehr unbedenklich ist.

Ein bemerkenswerter Aspekt dieser Innovation ist ihr Nachhaltigkeitsquotient. Die verwendeten Materialien und die Abhängigkeit der Technologie von Solarmodulen für den Stromverbrauch tragen zu ihrer Umweltfreundlichkeit bei. Durch die Nutzung der Kraft der Sonne können nur 30 Minuten Sonnenlicht das Titandioxid wieder aufladen und durch den photokatalytischen Speicher zusätzliche 24 Stunden Reinigung ermöglichen. Diese effiziente Ressourcennutzung führt möglicherweise zu einem minimalen Wartungs- und Energiebedarf. Die gemeinsamen Anstrengungen der Forscher haben zu erstaunlichen Ergebnissen geführt. Strenge Tests sowohl im Labor als auch in kleinen Pilotanlagen in Zürich haben die Leistungsfähigkeit des Systems unter Beweis gestellt. Insbesondere waren die Netze in der Lage, acht Prozent des Wassergehalts aus dem Nebel zu gewinnen und unglaubliche 94 Prozent der schädlichen Verbindungen zu eliminieren, die das Wasser ungenießbar oder für verschiedene Anwendungen ungeeignet machen könnten. Dazu gehörte der effiziente Abbau feiner Dieseltröpfchen und die Eliminierung des hormonell wirksamen Wirkstoffs Bisphenol A.

Das Potenzial der Technologie geht über die Nebelumwandlung hinaus. In industriellen Kühltürmen, in denen Dampf normalerweise in die Atmosphäre entweicht, kann diese Innovation zur Rückgewinnung und Reinigung von Wasser vor seiner Freisetzung eingesetzt werden. Dies eröffnet Möglichkeiten für ein verantwortungsvolleres Wassermanagement in der Industrie.

Das bahnbrechende Potenzial dieser Nebel-zu-Wasser-Technologie ist nicht auf Labore beschränkt. Mit ihrer Fähigkeit, in nebelgefährdeten Regionen wie Peru, Bolivien, Chile, Marokko und Oman effizient zu funktionieren, verspricht die Innovation, sauberes Trinkwasser in Gebiete zu bringen, in denen Wasserknappheit herrscht. Es ist ein Hoffnungsschimmer für eine nachhaltige Zukunft, in der der Zugang zu sauberem Wasser für alle Realität ist.

Die gemeinsamen Bemühungen der ETH Zürich und des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung haben zu einer bahnbrechenden Innovation geführt, die verschmutzten Nebel in eine wertvolle Ressource verwandelt – sauberes Trinkwasser. Diese Technologie ist vielversprechend, wenn es darum geht, die Herausforderungen der Wasserknappheit anzugehen und gleichzeitig Verantwortung für die Umwelt zu übernehmen. Mit seiner bemerkenswerten Fähigkeit, Nebel zu nutzen und Wasser zu reinigen, läutet es eine Zukunft ein, in der der Zugang zu sauberem Wasser in greifbarer Nähe ist und die Gesundheit und das Wohlergehen von Gemeinden auf der ganzen Welt geschützt werden.

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