de.wedoany.com-Bericht: Das Team um Professor Sanghyun Jeong vom Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwesen der Pusan National University in Südkorea hat eine multifunktionale Hydrogelmembran für die solare Meerwasserentsalzung entwickelt, die gleichzeitig Öltrennung und Süßwasserproduktion ermöglicht. Experimente zeigten, dass die Membran mehr als 99,99 % des Öls aus verschmutztem Meerwasser entfernt und eine solare Verdampfungsrate von 1,29 Kilogramm Wasser pro Quadratmeter und Stunde erreicht – etwa dreimal so viel wie herkömmliche einschichtige Membranen. Die Ergebnisse wurden am 1. Juni 2026 online veröffentlicht und erscheinen in Band 636 der Zeitschrift Desalination (Ausgabe vom 15. Oktober 2026).
Mit dem Wachstum der Weltbevölkerung und der industriellen Expansion stehen viele Länder in Afrika, dem Nahen Osten und Südostasien vor einer Krise der Süßwasserknappheit. Durch die Reinigung von Meerwasser mittels Sonnenverdampfung kann die solare Meerwasserentsalzung in wasserarmen Regionen eine effiziente Süßwasserquelle bereitstellen. Echtes Meerwasser enthält jedoch nicht nur Salz: Küstengewässer in der Nähe von Häfen und Industriegebieten sind häufig durch Öl verschmutzt, und solche Verschmutzungen können die in Entsalzungsanlagen verwendeten Spezialmembranen verstopfen. Obwohl viele frühere experimentelle Entsalzungsplattformen beachtliche Ergebnisse gezeigt haben, wurden die meisten unter Laborbedingungen mit sauberer Salzlake getestet – ihre Leistung gegenüber echtem Meerwasser ist noch unklar.
Um dieses Problem anzugehen, integrierte das Forschungsteam Öltrennung und Meerwasserentsalzung auf einer einzigen Membranplattform, anstatt sie als zwei getrennte Prozesse zu behandeln. Die Membran weist eine Janus-Struktur mit unterschiedlichen Eigenschaften auf beiden Seiten auf: Die hydrophile Seite besteht aus einem Hydrogel aus Chitosan und Polyvinylalkohol, das Wasser durchlässt und Öltröpfchen abweist; die hydrophobe Seite bettet Kupferoxid-Nanopartikel, die in Kohlenstoffhüllen eingeschlossen sind, in eine Nanofaserschicht ein, die für die Absorption von Sonnenlicht, dessen Umwandlung in Wärmeenergie und die Verdampfung von Wasser an der Membranoberfläche verantwortlich ist. Jede Schicht ist auf eine Aufgabe spezialisiert – Ölabweisung und Wärmeerzeugung stören sich gegenseitig nicht, anders als bei einschichtigen Designs, bei denen solche Störungen auftreten können.
Die Membran behält ihre stabile Leistung unter verschiedenen Öltröpfchengrößen und bei wiederholter Verwendung bei. Professor Jeong erklärte, dass die Integration von Schadstofftrennung und Süßwasserproduktion auf einer einzigen Membranplattform unter Nutzung erneuerbarer Solarenergie das Potenzial habe, Energieverbrauch, Betriebskomplexität und Sekundärabfall zu reduzieren und so zu einer nachhaltigeren Wasseraufbereitung und Süßwasserproduktion beizutragen.
Professor Jeong ist der Ansicht, dass die breitere Bedeutung dieser Arbeit über die spezifische Anwendung der Meerwasserentsalzung hinaus darin liegt, zu zeigen, wie mehrere Behandlungsfunktionen rational in einer einzigen Membranstruktur integriert werden können. Derartige multifunktionale Systeme können dazu beitragen, die solare Wasseraufbereitung auf ölverschmutzte Küstengewässer und Industrieabwasser auszuweiten und gleichzeitig Bemühungen zur Rückgewinnung wertvoller Ressourcen aus konzentrierter Salzlake zu unterstützen.
Weitere Forschung auf diesem Gebiet verspricht, Süßwasser weltweit leichter zugänglich zu machen.
