In einer Zeit, in der KI-Rechenzentren enorme Mengen Wasser verbrauchen, was zu einer vom Menschen verursachten Krise führt, die die Vereinten Nationen als „Ära des globalen Wasserbankrotts“ bezeichnen, haben chinesische Wissenschaftler ein solarbetriebenes Gerät entwickelt, um Meerwasser effizient in Süßwasser umzuwandeln. In einer in der Fachzeitschrift „Advanced Materials“ veröffentlichten Studie erklären die Forscher, wie ihre Mischung aus Nanomaterialien und eng verknüpften Polymerketten entsalztes Wasser nach zweijähriger Nutzung billiger machen könnte als Wasser in Flaschen.
Die Forscher bauten aus ihrem Material ein Entsalzungsgerät und stellten fest, dass die etwa acht Quadratfuß große Maschine Wasser mit einer 8,5-mal höheren Geschwindigkeit verdunstet als bestehende solare Entsalzungsmethoden. Dadurch kann es unter natürlichem Sonnenlicht jeden Tag etwas mehr als fünf Gallonen sauberes Wasser produzieren.
Dies ist ein großer Durchbruch für eine Technologie, die insbesondere in Regionen wie dem Nahen Osten, Afrika und Kalifornien, in denen Süßwasser knapp ist, immer wichtiger wird. Bestehende Entsalzungsmethoden – thermische und Umkehrosmose – erfordern viel Energie, was sie kostenintensiv und umweltschädlich macht. Bisher war die solarbetriebene Entsalzung weniger effizient und schwierig umzusetzen. Aus diesem Grund ist ein Material so vielversprechend, mit dem sich effizient sauberes und sicheres Wasser für den Konsum herstellen lässt, ohne fossile Brennstoffe zu verbrennen.
Die Entsalzung erschwinglich zu machen, ist eine große Aufgabe
Obwohl es den größten Teil der Erdoberfläche bedeckt, ist nur ein äußerst geringer Prozentsatz des Wassers auf der Erde trinkbar. Da die Nachfrage steigt, wird die Trinkwasseraufbereitung von Meerwasser zu einem entscheidenden Instrument, um das Angebot zu erhöhen und einen Preisanstieg zu verhindern – vorausgesetzt, dies kann kostengünstig erfolgen, ohne dass dieselben fossilen Brennstoffe verbrannt werden müssen, die zu den Wasser- und Klimakrisen geführt haben.
Ein Bereich, in dem eine effiziente solare Entsalzung einen Unterschied machen könnte, sind Rechenzentren. Da Salzwasser Rückstände hinterlassen würde, die zu Verstopfungen und Schäden an der Ausrüstung führen würden, würden die Anlagen den ohnehin erschöpften Frischwasservorrat auffressen. Die Fähigkeit, Wasser effizient und in großen Mengen zu entsalzen, würde nicht alle Rechenzentrumsprobleme von AI lösen, aber zumindest verhindern, dass die lokalen Wasservorräte erschöpft werden.
Entsalztes Wasser eignet sich auch zur Bewässerung von Pflanzen. Die chinesischen Forscher hinter der Entsalzungsmaschine verwendeten das produzierte Wasser auf einem sechs Quadratmeter großen Feld und stellten fest, dass es „die gesamten Wachstumszyklen verschiedener Nutzpflanzen erfolgreich unterstützte“, darunter Spinat, Mais und Chinakohl. Dies könnte in Regionen, in denen extreme Dürren zu Ernteausfällen und Hungersnöten führen, einen Unterschied machen.
Dies ist bei weitem nicht die einzige Anstrengung. Ein Projekt der Universität Rochester hat einen Weg gefunden, mithilfe von laserbehandelten Sonnenkollektoren Meerwasser zu destillieren, ohne Salzlösung zurückzulassen – konzentriertes Salzwasser, Mineralien und (in den meisten Fällen) Chemikalien, die zur Vorbehandlung des Wassers verwendet werden. Sole wird oft ins Meer oder anderswo in die Umwelt eingeleitet, was eine Gefahr für die Tierwelt, das Grundwasser und die Bodenqualität darstellen kann. Die Entdeckung der Universität Rochester ermöglicht die Rückgewinnung von Salzresten in fester Form, sodass diese wiederverwendet und Abfall vermieden werden können.