Ein Forschungsteam der McGill University hat kürzlich die Ergebnisse einer Machbarkeitsstudie zur thermischen Umkehrosmose-Meerwasserentsalzung veröffentlicht. Das Team bestätigte, dass dieses Verfahren, das erneuerbare Energiequellen wie Solar- und Geothermie zur Erzeugung von Niedertemperaturwärme für die Meerwasserentsalzung nutzt, nachhaltig und wirtschaftlich ist.
Jonathan Messenoff, Associate Professor und Mitautor der Studie, erklärte: „Die Herausforderung bei der Nutzung thermischer Energie besteht darin, dass eine große Menge an thermischer Energie benötigt wird, um den gleichen Effekt wie mit einer geringen Menge Strom zu erzielen. Daher wäre es sehr vorteilhaft, wenn wir einen Weg fänden, vorhandene thermische Energie aus erneuerbaren Energiequellen zu nutzen, da thermische Energie sehr reichlich vorhanden ist.“ Die von mehreren Wissenschaftlern durchgeführte Studie wurde in der Fachzeitschrift *Desalination* veröffentlicht.
Das Forschungsteam analysierte erstmals die thermodynamischen Grenzen der thermisch angetriebenen Umkehrosmose und zeigte, dass das Verfahren durch die Optimierung von Faktoren wie dem Verhältnis von Arbeitsmedium zu Meerwasser und der Kolbengröße ein höheres Leistungspotenzial aufweist als bisher angenommen. Im Vergleich zur herkömmlichen elektrischen Umkehrosmose, die 1–4 kWh Strom pro Kubikmeter verbraucht, benötigt die thermisch angetriebene Technologie derzeit 20 kWh thermische Energie. Aufgrund der geringeren Kosten für thermische Energie ist sie dennoch anwendungsrelevant.
Die thermisch angetriebene Umkehrosmose nutzt ein erhitztes und gekühltes Arbeitsmedium in einer geschlossenen Kammer, um einen Kolben anzutreiben, der Meerwasser durch eine Umkehrosmosemembran presst. Dadurch werden thermische Zirkulation und Wasserreinigung kombiniert. Diese von einem Forschungsteam der McGill University entwickelte Technologie bietet eine neue, praktikable Lösung für die Wasserversorgung in abgelegenen Gebieten. Weitere Forschung ist erforderlich, um nicht-ideale Effekte wie die Betriebsgeschwindigkeit des Systems und Wärmeverluste zu untersuchen.
Weitere Informationen: Saber Khanmohammadi et al., „Thermally Driven Reverse Osmosis: Thermodynamics of a Novel Process for Seawater Desalination and Water Purification Using Thermal Energy“, *Desalination* (2025).
