in-manas auf den Spuren von Innovationen rund um den Megatrend
„Ernährung & Lebensmittel“ sowie „Energie, Klimawandel & Nachhaltigkeit“
Woher wir in Zukunft unser Trinkwasser bekommen
Kennst du das Buch von David Wallace-Wells „Die unbewohnbare Erde: Leben nach der Erderwärmung“? Wallace-Wells zeichnet darin eine beängstigende Vision einer Welt, in der die Menschheit mit knappen Ressourcen zu kämpfen hat und sich neuen Herausforderungen stellen muss. Auch die dramatisch zunehmende Süßwasserknappheit wird thematisiert. Nach Angaben der Vereinten Nationen könnten nämlich im Jahr 2050 fünf Milliarden Menschen keinen ausreichenden Zugang zu Süßwasser haben. [1]
Diese Vorstellung ist mehr als beunruhigend. Wir wollten deshalb wissen, welche Lösungsansätze und Ideen sich für dieses dringlicheThema abzeichnen und haben uns in unserem Innovationskompass umgeschaut. Dabei haben wir den Eindruck erhalten, dass Trinkwasser in Zukunft auf unkonventionelle Weise gewonnen werden muss, zum Beispiel ...
... aus der Luft
Wenn es nach der Pritzker School of Molecular Engineering der Universität Chicago geht, wird Wasser künftig aus der Luft gewonnen. Dort hat man einen Apparat entwickelt, der Wasser aus so genannten metallorganischen Gerüstverbindungen (englisch: MOF, metal-organic framework) gewinnt, die wie Schwämme funktionieren. An der kristallinen, porösen Oberfläche dieser Materialien lagern sich Wassermoleküle an, und die Molekülstruktur sorgt dafür, dass Gas absorbiert oder, wie hier gewünscht, Wasser aus der Luft extrahiert wird. Das entwickelte Gerät ist noch nicht für eine breite Anwendung geeignet, aber prinzipiell können aus solchen MOF-Materialien auch Flaschen hergestellt und ein benutzerfreundliches Produkt gestaltet werden. Derzeit werden verschiedene dieser Materialien untersucht, um die beste Lösung für die Herstellung einer solchen Flasche zu finden. Diese könnten dann vor allem in trockenen Gebieten wie der Wüste, wo Wasser knapp ist, für eine automatische Wasserversorgung aus der Luft sorgen. [2]
... aus dem Meerwasser
Eine weitere Methode zur Gewinnung von Trinkwasser ist die Entsalzung von Meerwasser, indem durch Umkehrosmose das Salz entzogen wird. Das Problem bei dieser Technik ist, dass sie große Mengen an Energie und große Entsalzungsanlagen benötigt, deren Bau sehr lange dauert. Das britische Unternehmen Core Power hat nun stattdessen ein Konzept für eine Reihe von Entsalzungsschiffen mit Atomantrieb entwickelt. Die Schiffe könnten 60.000 bis 450.000 Kubikmeter Süßwasser pro Tag produzieren, was der Leistung von Entsalzungsanlagen an Land entspricht. Entscheidend ist, dass sie viel schneller in Gebiete mit akutem Wassermangel und Dürre verlegt werden könnten, als konventionelle Anlagen geplant und gebaut werden können. Die schwimmenden Anlagen basieren auf nuklearen Mikroreaktoren, wie sie auch in Atom-U-Booten eingesetzt werden. Ein weiterer Vorteil wäre, dass die Schiffe auch für die schnelle Notstromversorgung von Küstenregionen infrage kämen. [3]
... aus einem Koffer
Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben wiederum eine Alternative zu Entsalzungsanlagen entwickelt. Und zwar in Form eines kompakten Koffers mit einem Gewicht von 10 kg. Aufgrund seiner Größe arbeitet das Gerät nicht wie Entsalzungsanlagen mit Hochdruckpumpen oder Filtern. Es nutzt vielmehr ein elektrisches Verfahren, das auf der Ionenkonzentrationspolarisation (ICP) basiert. Dabei wird ein elektrisches Feld erzeugt, das Salz sowie Viren und Bakterien aus dem Meerwasser entfernt. Verbleibende Salzionen werden durch Elektrodialyse entfernt. Die Qualität des erzeugten Trinkwassers übertrifft sogar die Qualitätsstandards der Weltgesundheitsorganisation (WHO). Die tragbare Entsalzungsanlage soll weniger Energie verbrauchen als das Ladegerät eines Smartphones und kann daher auch mit kleinen Solarpanels ausgestattet werden. Innerhalb einer halben Stunde kann ein Plastikbecher frisches Trinkwasser produziert werden. Sobald das Wasser trinkbar ist, meldet sich das Gerät. [4]
Alle diese Lösungen scheinen „tragfähig“ zu sein, letztere sogar im wahrsten Sinne des Wortes.
Wir sollten uns auf jeden Fall weiter intensiv mit Fragen zur Wiederaufbereitung und effizienteren Nutzung von Süßwasser beschäftigen. In unserem Future Food & Nutrition Hub im INNO-VERSE werden Lösungen zur Trinkwasserversorgung und -generierung auf jeden Fall laufend „Thema“ sein.
In unserem Future Food & Nutrition Hub ist Trinkwasser „Thema“
Für alle Interessierten haben wir noch eine kleine Sammlung zur Ressource Wasser zusammengestellt. Einfach auf den Bildlink klicken und los geht's.
Bestehende Mitglieder können sich wie gewohnt im INNO-VERSE einloggen und dem Hub beitreten.
Wer mehr darüber erfahren oder Hubmitglied werden möchte, um aktiv an Lösungen zum Thema Ernährung zu arbeiten, kann sich direkt an Alexander Ettinger wenden.
Liebe Grüße aus dem INNO-VERSE
Das gesamte in-manas-Team
QUELLEN UND VERTIEFUNGSTIPPS
[1] Wallace-Wells, D. (2019). Die unbewohnbare Erde: Leben nach der Erderwärmung. Aktualisierte Neuausgabe. New York, NY: Crown. [2] Wasserflaschen durch Luft wieder auffüllen [3] UK firm develops nuclear-powered desalination ship concept [4] Koffer verwandelt Salzwasser per Knopfdruck in Trinkwasser