Solarbetriebener Wasseraufbereiter liefert sauberes Trinkwasser für netzferne Gemeinden
Weltweit haben derzeit fast 2 Millionen Menschen keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser(öffnet in neuem Fenster). Klimawandel, übermäßiger Verbrauch und Umweltverschmutzung erschweren die Situation zunehmend, da die Wasserquellen immer salzhaltiger und/oder verschmutzter werden. Zwar haben Technologien wie die Umkehrosmose die Entsalzung revolutioniert, allerdings erfordern sie Strom, fachkundige Wartung und teure Ersatzteile, was ihren Einsatz in vielen abgelegenen und einkommensschwachen Gemeinden erschwert. Besonders akut ist der Bedarf in kleineren und netzunabhängigen Gemeinden, in denen herkömmliche Entsalzung oftmals nicht praktikabel ist. Das vom Europäischen Innovationsrat(öffnet in neuem Fenster) finanzierte Projekt SAFEWater-SDCW verfolgt einen anderen Ansatz. Unter der Leitung des niederländischen Unternehmens SolarDew(öffnet in neuem Fenster) haben die Forschenden ein solarbetriebenes Wasseraufbereitungssystem entwickelt, das statt Strom die Sonnenwärme nutzt, um Salze, Schwermetalle, Bakterien und Viren aus verunreinigtem Wasser zu entfernen. „Die Menschen brauchen eine Lösung, die einfach, erschwinglich, robust und benutzerfreundlich ist – und genau hier setzt SolarDew an“, sagt Alexander van der Kleij, CEO und Mitbegründer von SolarDew. Die Arbeit spiegelt die übergeordneten Ziele der Europäische Strategie für Wasserresilienz(öffnet in neuem Fenster) wider, die innovative Lösungen zur Verbesserung der Wasserversorgungssicherheit und zur Stärkung der Widerstandsfähigkeit von Gemeinden gegenüber dem Klimawandel fördert.
Sauberes Wasser nach dem Vorbild der Natur
Obwohl das System einem Solarpanel ähnelt, produziert es Trinkwasser statt Strom. Verschmutztes Wasser wird durch die Sonne erwärmt und verdunstet durch eine speziell entwickelte Membran. Der so entstehende Wasserdampf wird anschließend zu sauberem Trinkwasser kondensiert und anschließend remineralisiert, um sowohl den Geschmack als auch die gesundheitlichen Vorteile zu verbessern. Im Gegensatz zu vielen bestehenden Systemen benötigt die Technologie weder externen Strom noch Hochdruckpumpen oder Chemikalien zur Reinigung der Membranen. „Weniger ist mehr“, erklärt van der Kleij. „Es gibt keine komplexen Systeme, die ausfallen können und in ländlichen Gebieten schwer zu warten und zu reparieren sind.“ Im Laufe des Projekts hat das Team sowohl die Membran als auch den Herstellungsprozess weiterentwickelt. Durch die Integration der Membran in einen innovativen Wasserreinigungsbeutel, der mit Techniken aus der Verpackungsindustrie hergestellt wurde, schufen sie ein System, dessen Herstellung deutlich kostengünstiger ist und das gleichzeitig langlebig sowie leicht skalierbar ist. Die Technologie hat außerdem ihre Fähigkeit unter Beweis gestellt, eine breite Palette von Schadstoffen zu entfernen. Neben der Meerwasserentsalzung konnten in Tests auch natürlich vorkommende Schadstoffe wie Arsen aus brackigem Grundwasser erfolgreich entfernt werden, was neue Möglichkeiten für Gemeinden eröffnet, die sich unterschiedlichen Herausforderungen hinsichtlich der Wasserqualität gegenüber sehen.
Von der Demonstration zum Einsatz
Die Forschung ist nun über die Laborphase hinausgegangen. Demonstrationsanlagen wurden in Chile und auf der griechischen Insel Kreta installiert, während Gespräche mit Gemeinden und Partnern in Kenia sowie anderen von Wasserknappheit betroffenen Regionen laufen. Diese Pilotanlagen helfen dem Team dabei, nicht nur zu verstehen, wie sich die Technologie unter realen Bedingungen bewährt, sondern auch, wie sie in großem Maßstab hergestellt, installiert und gewartet werden kann. „In den nächsten zwei Jahren konzentrieren wir uns darauf, gemeinsam mit unseren Partnern und Kunden das Produkt hinsichtlich Herstellbarkeit, Projektumsetzung und Benutzerfreundlichkeit weiterzuentwickeln, um sicherzustellen, dass es alle Anforderungen erfüllt, und um die Kosten zu senken“, erklärt van der Kleij. Mit Blick auf die Zukunft untersuchen die Forschenden neue Geschäftsmodelle, darunter „Wasser als Dienstleistung“, um die Technologie für Gemeinden erschwinglich zu machen, die sich die Systeme nicht auf einmal leisten können. Ihr langfristiges Ziel ist es, einen Leitfaden für den Einsatz in Regionen mit Wasserknappheit weltweit zu erstellen. „Ich glaube, dass dezentrale Technologien wie SolarDew eine viel größere Rolle spielen werden, ähnlich wie es Solarmodule für die Energieversorgung getan haben“, fährt van der Kleij fort. „Indem wir neue Technologien anbieten und das Bewusstsein dafür schärfen, dass es alternative Lösungen für diese Probleme gibt – insbesondere für diejenigen, die derzeit benachteiligt sind –, hoffen wir, weltweit gesündere, nachhaltigere sowie klimaresiliente Gemeinden zu schaffen.“
