Holzfilter macht Salzwasser zu Trinkwasser

US-Forscher haben ein neues und kostengünstiges Verfahren für die Entsalzung von Meerwasser entwickelt. Die beiden Hauptkomponenten: Sonnenlicht und eine Scheibe Holz.

Vor allem braucht es zum Wasserfiltern Holzarten mit der richtigen Porengröße. Ist das Holzgewebe zu dicht, kommt weniger Wasser durch, und der Prozess dauert länger; gibt es zu viele oder zu große Poren, ist der Filter zu durchlässig. Das ideale Mittelmaß scheinen laut den Forschern unter anderem Pinien- und Pappelholz zu haben.

Konkret haben die Forscher eine handflächengroße, knapp einen Zentimeter dicke Scheibe Holz auf die Wasseroberfläche gelegt und mit Sonnenlicht erhitzt. Ähnlich wie der Baum in der Natur Wasser von den Wurzeln zu den Blättern transportiert, wandert auch hier das Wasser durch die Kanäle und verdampft schließlich durch das aufgeheizte Holz. Schadstoffe und Salze bleiben zurück, erklärt Liangbing Hu, Materialwissenschaftler von der Universität Maryland und Entwickler des Holzfilters.

Holz an Oberfläche angebrannt

Damit dieser Vorgang besser funktioniert, haben die Forscher die Holzoberfläche karbonisiert - also wenige Millimeter tief angebrannt. Die dunkle Fläche nimmt die Hitze gezielt auf, erläutert Hu, wodurch das Wasser hier leichter in Dampf verwandelt wird. „Dadurch konnten wir die Dampfgenerierung deutlich maximieren.“

Ö1-Sendungshinweis Diesem Thema widmet sich auch ein Beitrag in „Wissen aktuell“ am 2.1.2018 um 13:55 Uhr.

Schließlich wird der gefilterte Wasserdampf gesammelt und zu trinkbarem Wasser abgekühlt. Pinienholz, Pappel und Co. sind aber nicht nur günstig und effektiv - anders als andere Filter verstopfen die Holzkanäle kaum durch abgelagerte Salze, sagt der Materialwissenschaftler.

Vielmehr sorgt die vertikale Struktur der Holzporen dafür, dass das Salz größtenteils unten aus den Poren fällt. „Holz ist sicher nicht das einzige Material, das für einen Filter geeignet ist. Es ist aber günstig und besticht durch seine vertikalen Kanäle, durch die das Wasser gesogen wird, sowie seine geringe Wärmeleitfähigkeit - dadurch verdampft das Wasser gezielt an der Oberfläche.“

Plan: Wasserfiltern im großen Stil

Nun arbeiten Hu und seine Kolleginnen an einer Methode, um Salzablagerungen ganz zu vermeiden. Schließlich soll der Filter eines Tages ganze Haushalte durchgehend mit sauberem Süßwasser versorgen. „Wir erforschen unterschiedliche Möglichkeiten, unter anderem versuchen wir, die Struktur des Holzes zu optimieren.“

Die Pläne für eine umfassende Wasserversorgung stehen noch nicht. „Wir müssen durchrechnen, was es am Ende tatsächlich kostet, wie oft die Filter ausgetauscht werden müssen etc.“ Außerdem wollen die Materialwissenschaftler weiter testen, ob der natürliche Filter auch Pestizide, Schwermetalle und andere Chemikalien aus dem Wasser entfernen kann.

Ruth Hutsteiner, Ö1-Wissenschaft

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