de.wedoany.com-Bericht: Das Forschungsteam des Labors von Chunlei Guo, Professor für Optik und Physik an der University of Rochester in den USA, hat ein Solarpanel entwickelt, das Meerwasser in Trinkwasser umwandeln kann, ohne giftige Salzlauge zu erzeugen, die die Meere verschmutzt. Gleichzeitig können Mineralien wie Salz und Lithium zurückgewonnen werden. Das Gerät wurde mit Proben aus drei Ozeanen getestet. Die entsprechenden Ergebnisse wurden im Mai 2026 in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift „Light: Science & Applications“ veröffentlicht. Derzeit wurde das System nur in einem kleinen Laborprototyp demonstriert; es gibt noch technische Herausforderungen für eine großflächige industrielle Anwendung.
Das Solarpanel besteht aus dunklem Metall, das mit hochpräziser Lasertexturierung behandelt wurde. Es kann Sonnenlicht absorbieren und die Wärmeenergie nutzen, um Meerwasser direkt auf der Paneloberfläche zu verdampfen. Dieser als Grenzflächenverdampfung bezeichnete Prozess ermöglicht die Trennung von Süßwasser und Salz ohne chemische Vorbehandlung. Während das Wasser verdunstet, kristallisiert das Salz allmählich, verstopft jedoch nicht das Panel, sondern wird durch ein physikalisches Phänomen, ähnlich dem „Kaffeering-Effekt“, natürlich zum Rand des Panels geschoben. Dies ermöglicht eine Selbstreinigung und unterstützt einen langen, kontinuierlichen Betrieb.
Dieses Design löst das Umweltproblem der Einleitung hochkonzentrierter giftiger Salzlauge durch herkömmliche Entsalzungsanlagen. Das traditionelle Umkehrosmose-Entsalzungsverfahren leitet salzhaltige Abfälle oft zurück ins Meer, was den Salzgehalt erhöht und den lokalen gelösten Sauerstoff reduziert, was das marine Ökosystem schädigt. Das von der University of Rochester entwickelte System konzentriert das Meerwasser und erzeugt festes Salz und kristallisierte Mineralien, die gesammelt und wiederverwendet werden können. Laut den Forschungsdaten kann das Gerät nahezu das gesamte feste Salz zurückgewinnen und beseitigt so grundlegend das Problem der Einleitung giftiger flüssiger Abfälle ins Meer.
Unter den rückgewinnbaren Mineralien ist Lithium besonders wertvoll. Das Forschungsteam hat spezielle Nanopartikel in die Rillen des Solarpanels eingebettet, um Lithium selektiv einzufangen. In einem ergänzenden Experiment gelang es den Forschern, aus Wasserproben des Great Salt Lake im US-Bundesstaat Utah etwa 50 % des Lithiums zurückzugewinnen. Lithium ist ein Schlüsselmetall für die Herstellung von Batterien für Elektrofahrzeuge und Energiespeicher. Diese Rückgewinnungsrate stammt jedoch nur aus Labortests und kann noch nicht als ausgereifte Lösung für die industrielle Lithiumgewinnung aus Meerwasser betrachtet werden.
Die größte Hürde für die Technologie liegt in der Skalierbarkeit. Der Lasertexturierungsprozess begrenzt die Größe der Panels. Um diese Technologie in die industrielle Anwendung zu überführen, sind kontinuierliche Investitionen erforderlich. Zudem muss die Stabilität des Geräts unter den rauen Meeresbedingungen, wie längerer Einwirkung von Salz und ultravioletter Strahlung, nachgewiesen werden. Professor Chunlei Guo erklärte, dass die Technologie das Potenzial habe, für größere Anwendungen skaliert zu werden, aber alle bisherigen Validierungsdaten stammen von kleinen Laborprototypen.
Nach Angaben der Vereinten Nationen haben weltweit etwa 2,2 Milliarden Menschen keinen Zugang zu sicherem Trinkwasser. Viele Regionen, von Kalifornien bis zum Nahen Osten, sind bereits auf Meerwasserentsalzung zur Wasserversorgung angewiesen. Eine Technologie zur Süßwasserproduktion, die nur auf Solarenergie basiert, keine Chemikalien verbraucht, keine giftigen flüssigen Abfälle erzeugt und gleichzeitig nützliche Mineralien zurückgewinnt, hat potenzielle Anwendungsperspektiven für wasserarme und ressourcenknappe Gebiete wie Inselstaaten und trockene Küstenregionen.
Dieses in den USA entwickelte Solarpanel vereint die drei Aspekte der sauberen Meerwasserentsalzung, der Beseitigung giftiger Salzlauge und der Rückgewinnung von Lithium in einem einzigen technologischen Konzept. Derzeit ist es nur ein Proof-of-Concept im Labormaßstab, aber der aufgezeigte technologische Weg bietet eine Forschungsgrundlage für die zukünftige Verbindung von Wassersicherheit und nachhaltiger Produktion mineralischer Ressourcen. Ob diese Forschung das Labor verlassen und technisch umgesetzt werden kann, bleibt abzuwarten und erfordert weitere technische Validierungsergebnisse und industrielle Investitionen.
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