Nebelfangnetze: das System, das Wasser sammelt und reinigt

In einigen Gebieten der Welt, in denen es von Natur aus neblig ist und die weit entfernt von Wasserquellen liegen, etwa im Landesinneren von Peru, Bolivien, Chile und Marokko, ist es nicht ungewöhnlich, dass Menschen Netze zum Fangen im Freien aufhängen kleine Wassertropfen die den Dunst bilden.

Das Problem von diese Technik Ist das dasaus Nebel gesammeltes Wasser Auf diese Weise können viele davon integriert werden Schadstoffe in der Atmosphäre vorhanden: Die Folge ist, dass das aus dem Nebel gewonnene Wasser in einigen Gebieten trotz Hunderter Liter, die pro Tag gesammelt werden, nicht sauber genug ist, um getrunken oder zum Kochen verwendet zu werden.

Die Forscher von Eidgenössisches Polytechnikum Zürich haben daher eine Methode entwickelt, die ausgehend von der Nebelfangnetztechnik die Herstellung von sauberem, sogar trinkbarem Wasser ermöglicht: Das neue System kombiniert eine einzige Technologie die Sammlung und die Wasserreinigung in den Netzen gefangen.

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Nebelfangnetze: eine alte, aber erneuerte Technologie

Die ersten Systeme für Wassertropfen aus Nebel einfangen Sie stammen aus der präkolumbianischen Zeit: Die erste bekannte Methode, Wasser aus dem Nebel durch Kondensation zu sammeln, bestand darin, Behälter unter die Zweige einiger Bäume zu stellen. Die ersten Spuren dieses Sammelsystems reichen bis in die Zeit des Inkareichs zurück.

In 1969, die Technologie hatte sich bereits entwickelt 100 Quadratmeter große Netzwerke in der Lage, eine ganze Militärbasis mit Wasser zu versorgen: Es fand in Südafrika statt und das Netzwerksystem ermöglichte die Produktion von etwa 11 Litern Wasser pro Tag.

Heute sind die Projekte von Wassersammlung über Netzwerke (Metall, Bambus oder andere Materialien) sind auf der ganzen Welt verbreitet und tragen wesentlich dazu bei, den Wasserbedarf von Städten und Siedlungen zu decken, die nicht über Wasser verfügen Zugang zu Wasserquellen einer anderen Art.

In Ländern wie Peru, Bolivien und Chile Es ist nicht ungewöhnlich, dass Menschen Netze aufhängen, um Wassertropfen aufzufangen, und das Gleiche passiert im Hinterland von Marokko und anderen heißen Ländern: Ob im heimischen oder strukturierteren Format, die Technologie ist fast überall bekannt und geschätzt.

Mit einem Nebelfangnetz Auf nur wenigen Quadratmetern können pro Tag bis zu Hunderte Liter Wasser gesammelt werden, die zum Waschen und, wenn es die Bedingungen zulassen, zum Kochen verwendet werden können.

Das Problem bei diesem System besteht tatsächlich darin, dass das gesammelte Wasser nicht immer sauber genug ist, um als trinkbar zu gelten.

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Die Reinigung des vom milchigen Meteor eingefangenen Wassers

Ein wesentlicher Nachteil dieser Methode Wassersammlung è die Auswirkungen der Luftverschmutzung zur Wasserqualität: In der Umwelt verteilte gefährliche Stoffe landen auch in Tröpfchen, die von Netzen aufgefangen werden.

In vielen Großstädten der Welt ist die Luft so verschmutzt, dass sich Wasser aus dem Nebel ansammelt Das ist nicht sauber genug ohne vorherige Behandlung getrunken oder zum Kochen verwendet werden. Die Studie der Forscher von Eidgenössisches Polytechnikum Zürich wurde genau als Reaktion auf dieses kritische Problem geschaffen.

Dank einer besonderen Beschichtung auf Basis von Polymere und TitandioxidDas von Forschern der Schweizer Universität entwickelte Nebelfangnetzwerk schafft es, Wasser gleichzeitig zu sammeln und zu reinigen.

La Technologie di Wasserreinigung basiert auf Chemie: Titandioxid, erklären die Forscher, wirkt als chemischer Katalysator durch den Abbau der Moleküle verschiedener im Wasser vorhandener organischer Schadstoffe, die dadurch unschädlich werden.

"Unser System sammelt nicht nur den Nebel, sondern bereitet auch das gesammelte Wasser auf", Erklärt Ritwick Ghosh"Dies bedeutet, dass es in Gebieten mit Luftverschmutzung eingesetzt werden kann, beispielsweise in dicht besiedelten städtischen Zentren“. Der Wissenschaftler, der vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz kommt, führte dieses Projekt während eines längeren Aufenthalts an der ETH Zürich durch.

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"Das Herzstück unseres Projekts“, lesen wir imArtikel veröffentlicht in Nature, „Es ist ein Drahtgeflecht, das mit bedeckt ist Anatas-Titandioxid-Nanopartikel eingebettet in eine Polymermatrix“.

Mit anderen Worten, das von Forschern entwickelte System Polytechnikum Zürich besteht aus einem engmaschiges Gitter aus Metalldraht, beschichtet mit einer Mischung aus speziell ausgewählte Polymere und Titandioxid, ein Mineralpigment, das häufig zur Herstellung von Kosmetika verwendet wird.

"Sobald die photoaktive Titandioxidschicht durch Sonnenlicht aktiviert wird, zersetzt sie organische Moleküle wie Diesel, auch ohne Sonnenlicht“, erklären die Forscher: der Einzige Energie benötigt Von diesem genialen System ist eines kleine und regelmäßige Dosis UV-Strahlen.

Bei Outdoor-Tests, heißt es in der Studie, zeigt das Gerät „eine Wasseraufbereitungseffizienz von mehr als 85 Prozent”: Die von ETH-Wissenschaftlern vorgeschlagene Lösung ist daher eine sehr effiziente Lösung, die es ganzen Gemeinden ermöglichen könnte, sie in Angriff zu nehmen das Problem der Wasserknappheit ohne auf Verbrennung oder andere Energiequellen zurückgreifen zu müssen.

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Passive Wasserreinigung: Die Lösung benötigt keine Energie

Das neue System fürGewinnung von Wasser aus Nebel Es wurde im Labor und in einer kleinen Pilotanlage in Zürich getestet. Den Forschern ist es gelungen Sammle die 8 Prozent des Wassers im künstlich erzeugten Nebel und von 94 Prozent der organischen Verbindungen abbauen Hinzugefügt wurden unter anderem Diesel und die Chemikalie Bisphenol A, die bekanntermaßen gesundheitsgefährdend sind.

Neben der Gewinnung von Trinkwasser aus Nebel könnte diese Anlage auch gewinnbringend eingesetzt werden Rückgewinnung des in Kühltürmen verwendeten Wassers. "In den Vereinigten Staaten, wo ich lebe, verbrauchen wir große Mengen Süßwasser zur Kühlung von Kraftwerken", Erklärt Thomas Schutzius, damals Leiter des ETH-Projekts und heute Professor an der University of California, Berkeley.

Wie der Professor erklärt: „Es wäre sinnvoll, einen Teil dieses Wassers aufzufangen, bevor es austritt, und sicherzustellen, dass es rein ist, falls Sie es in die Umwelt zurückführen möchten“. Frühere Untersuchungen von Ghosh, dem Erstautor der Studie, hatten sich genau darauf konzentriert Wasserrückgewinnung aus Kühltürmen.

Diese neue Technologie eröffnet jedoch viel umfassendere Möglichkeiten: Einmal installiert, erfordert dieses System weder Wartung noch Energie. Dank einer Immobilie namens katalytisches GedächtnisEine halbe Stunde Sonnenlicht reicht aus, um das Titanoxid 24 Stunden lang zu aktivieren, das auch im Dunkeln aktiv bleibt.

Das neue System stellt sich daher als wirtschaftliche und rationelle Lösung nicht nur für dar Bekämpfung der Trinkwasserknappheit in ländlichen Gebieten und Städten auf der ganzen Welt, aber auch für Potenzial erweitern Wasser aus Nebel zu sammeln, ein unterschätztes Becken, an dem auch große Industrie beteiligt sein könnte.

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