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Meerwasserentsalzung: Meer - Salz = Hoffnung
Trinkbares Wasser wird in vielen Ländern knapp. Meerwasser-Entsalzung ist aufwändig und energieintensiv. Nun verspricht die verblüffend simple Erfindung eines BMW-Designers Abhilfe
Ihre Meinung ist gefragt: Was halten Sie von dem Konzept? Welche technischen Konzepte können die Wasserprobleme in Zukunft lindern? Bitte nutzen Sie die Kommentarfunktion unten auf dieser Seite.
Wie funktioniert technischer Fortschritt? Manchmal so:
Eine Behörde stellt Erfindern eine kaum lösbare Aufgabe und
ködert sie mit einer Belohnung. So macht es Singapur.
Singapur ist ein reiches, aber kleines Land. Die Fläche reicht
für die Wasserversorgung der fünf Millionen Einwohner nicht
aus; sauberes Wasser wird zum Teil aus Malaysia importiert.
Meerwasser vom Salz zu befreien ist eine naheliegende Alternative.
Doch die herkömmlichen Anlagen dafür, wie sie vor
allem in den Ölstaaten des Nahen Ostens üblich sind, fressen
enorme Mengen fossiler Energie, denn sie erhitzen und verdampfen
das Salzwasser. Pro Kubikmeter Wasser brauchen
sie etwa zehn Kilowattstunden (kWh), den Energiegehalt von
einem Liter Heizöl. Allein Saudi-Arabien erzeugt so vier Millionen
Kubikmeter Süßwasser pro Tag, vier Milliarden Liter.
Eine sparsamere Technik ist die sogenannte Umkehrosmose, bei der das Meerwasser mit hohem Druck durch halbdurchlässige Membranen gepresst wird, die das Salz zurückhalten. Mindestenergieverbrauch modernerer Anlagen aber immer noch: etwa drei Kilowattstunden pro Kubikmeter. Die Vision der "Singapore Challenge" war eine Entsalzungstechnik, die nur 1,5 Kilowattstunden benötigt. Das liegt schon recht nah am theoretisch überhaupt denkbaren minimalen Wert: Um Meerwasser das in Form elektrisch geladener Ionen vorliegende Salz zu entziehen, ist immer ein Mindestmaß an Energie nötig. 36 Teams beteiligten sich an dem Wettbewerb, Universitäten, kleine Firmen, große Konzerne. Das Rennen machte am Ende ein Konzept der Siemens AG. Es erfüllt den Wunschwert nicht ganz, kommt ihm aber mit 1,7 kWh pro Kubikmeter entsalztem Wasser sehr nah - durch die Kombination zweier Techniken, die ganz ohne Hitze und hohen Druck auskommen.
So funktioniert die energiearme Entsalzung
Bildlich gesprochen, lässt sich das Verfahren mit einem Magneten
vergleichen, der die Salzionen aus dem Wasser zieht.
Dazu wird im Salzwasserbecken ein elektrisches Feld erzeugt,
in dem sich raffiniert angeordnete Membrane befinden. Erster
Schritt ist die "Elektrodialyse". Dabei wandern die positiv geladenen
Natriumionen und die negativ geladenen Chloridionen
durch die Membranlandschaft und sammeln sich in Kammern.
Dort steigt dann die Salzkonzentration; im Restwasser
sinkt sie in dem mehrstufigen Verfahren von 3,5 Prozent bis
auf einen Wert, ab dem die Elektrodialyse ineffizient wird.
Deshalb folgt nun ein Verfahren, das sich bei der Reinstwassergewinnung
in der Pharma- und Computerindustrie bewährt
hat: die teurere, aber effizientere "kontinuierliche Elektrodeionisation",
bei der ein "Ionenaustauscherharz" zwischen den
Membranen dafür sorgt, die Ionenwanderung zu beschleunigen
und die Restsalzfracht des einstigen Meerwassers auf die
für Trinkwasser notwendigen 0,05 Prozent zu senken.
Vier Millionen Singapur-Dollar (rund zwei Millionen Euro) erhielt Siemens im Jahr 2008, um mit dem Konzept (das damals erst im Labormaßstab funktionierte) in Singapur eine Pilotanlage zu bauen. 50 Kubikmeter Wasser pro Tag werden darin seit 2010 entsalzt. Im Jahr 2014 soll in Singapur eine erste Anlage im kommerziellen Maßstab arbeiten: mit mehr als 1000 Kubikmeter pro Tag. Der Bedarf ist immens. Bei wachsender Weltbevölkerung ist Wassernotstand vorprogrammiert. Schon heute sind 300 Millionen Menschen von Wasser aus Entsalzungsanlagen abhängig. 16.000 Anlagen weltweit sind installiert, weitaus die meisten davon im Nahen Osten, es folgen die USA und der Mittelmeerraum. „Das wird sich dramatisch nach oben entwickeln“, sagt Rüdiger Knauf, Entwicklungsleiter der Wassersparte bei Siemens.
Kommentare zu "Meer - Salz = Hoffnung"
Wäre es nicht auch noch besser wenn man zb hier in Europa langsam mal daran denken würde nicht soviel sauberes Trink-Wasser zu verschwenden? Muss man zum toilette spülen jedesmal bis zu 9l Trink-Wasser vergeuden? Oder zum Wäsche waschen? Das hilft zwar nicht den Leuten dort wo es kein Trink-Wasser gibt, aber evtl haben wir hier dann davon noch etwas länger was. Spart man aber hier Wasser wird man ja bestraft. Der wasserpreis steigt, da die Wasserwerke und Abwasserverbände nicht mehr "wirtschaftlich" arbeiten bzw zu wenig Wasser verkaufen um Ihre Kosten zu decken. Da wird halt schnell an der Preisschraube gedreht, der "dumme" Bürger !!!muss!!! es ja bezahlen!
das Watercone-Prinzip kann so wie gez. nicht 100%tig funktionieren....wenn der Konus gedreht werden soll ( Rinne ist gefüllt ) dann wird mehr als 75 % Tr.W. verschüttet...beim Umdrehen...also muss das ganze Teil auf einen Sockel gestellt werden, mit Salzwasser-Wanne...und der Auffangbehälter mit Schlauch neben (oder unter) dem Podest stehen... der Schlauch ist unten in der Sammel-Rinne befestigt, so geht kein Tropfen Wasser beim Umdrehen verloren, weil das entfällt ! Die Öffnung ..OBEN kann bleiben ( mit Deckel, vertieft einsetzen, sodaß kein Tropfen verloren geht ) hier wird Wasser zum Verdunsten nachgefüllt !! Natürlich muss die Wasserwanne öfters gesäubert werden ( vom Salz !) Hoffe, daß diese einfache Verbesserung ankommt ...mfG. Hazet
Ich frage mich auch,was die Energiefrage soll bezüglich Entsalzung. Wasser ist meistens da knapp wo es heiss ist und die Sonne scheint. Deshalb bin ich mit Herrn Heinicke ganz d'accord, zusätzlich spricht nichts dagegen, per Solarzellen Strom für Pumpen zu erzeugen. Energie ist genug vorhanden, man muss sie nur nutzen. Zumal eine Aufsalzung des Meerwassers sicher nicht schaden könnte an manchen Orten..
Da das Trinkwasserproblem die ganze Menscheit intressiert sollte ein weltweites İnstitut diesbezüglich gegründet werden und alle Forscher sollten Ihre Erfahrungen dort austtauschen können (ohne politische oder soziale Beieinflüssigungen). Vielleicht könnte Cern eine grosse Rolle spielen; ohne grosses Geldaufwand. Kein Wasser kein Leben; unsere blaue Welt gehört allen Mensch, der Menschheit.
Alle Erfindungen u. Ideen über die Sie berichten sind toll! Als die Sommer so heiß wurden u. unsere Flüsse ungeahnte Tiefsstände aufwiesen, habe ich mich erstmals über Meerwasserentsalzung informiert ( u. darüber wie teuer das durch hohen Energiebedarf war u. wie schwierig aus technischen Gründen ). Ich halte neben den jetzt möglichen industriellen Problemlösungen (Siemens) auch die "kleinen" u. kostengünstigen wichtig für die Bevölkerung ( sicher vorhandene Ressource/Unabhängigkeit/bezahlbar ). Meerwasserentsalzung ist für mich durch diese techn.Fortschritte jetzt eine realistische Alternative zur Bekämpfung von Trinkwasserproblemen. Und darüber bin ich froh! Danke für diese Information!
Der Grund für all diese teilweisen sehr interessanten Methoden ist zwar der Nebeneffekt an der heutigen gesteuerten Kohlenstoffwertebemessung. Nur wenn dieser Virus unendlich neutralisiert wird, und damit begonnen wird ein neues Wertesystem einzuführen, werden wir von sehr viel Unfug beim Umgang mit Materialreserven geheilt. Was will ich und andere gleichdenkende schon seid Jahrzehnten damit sagen? Richtig, Selbst die Erzeugung von unendlicher vorhandener Energie wird besteuert werden, sonst funktionieren die Grundsäulen einer jeden Gesellschaft nicht mehr. Es muss nur damit angefangen werden diese Schublade zu öffnen, und einen Grundwert an Steueranteil zu bestimmen für die Herstellung einer erzeugten Energiemenge je Zeiteinheit und je nach Verfahren. Es werden sich nur drei, höchstens vier Variationen herauskristallisieren. Dann klappt das schon. mal sehn wer zuerst anfängt. Muss ich es schon wieder sein, und Leute die den Sack schon zu haben. Gruss, Peter.
Ich habe nicht so viel Ahnung auf diesem Gebiet, aber wäre es nicht möglich, dass man in sonnenreichen Gebieten große Verdunstungsbecken baut und diese mit durchsichtigem Plastik überdacht an denen das verdunstete Wasser kondensiert, herabläuft und sich sammelt. Diesen Vorgang könnte man noch verstärken, indem man Mithilfe von Spiegeln noch mehr Sonnenlicht auf die Verdunstungsbecken konzentriert und den Boden schwarz anstreicht. Um Verluste zu minimieren könnte man die Verdunstungskuppel doppelwandig isolieren und somit die Kondensationswärme (2256 kJ pro Liter), welch beim Kondensieren an der Kuppel entsteht größtenteils wiederverwenden. Das Salz könnte man dann im festen Zustand gewinnbringend verkaufen.
Als Mitarbeiter der Wirtschaftsförderung und Technologietransfer Schleswig-Holstein GmbH (WTSH) möchte ich auf das Kieler Unternehmen „Terrawater GmbH“ verweisen. Es hat ein der Natur abgegucktes Verdunstungsverfahren entwickelt, das mittels verschiedener Wärmequellen (z. B. Abwärme aus technischen Prozessen, Solarthermie, Geothermie, …) Wasser entsalzen und damit Trinkwasser herstellen kann. Pro Einheit sind bis zu 5 Kubikmeter (5.000 l) Trinkwasser täglich herstellbar. Weitere Infos: www.terrawater.de