Während der COVID-19-Pandemie können Menschen in industrieländern eine ausreichende saubere Wasserversorgung erhalten und sich bei Bedarf regelmäßig die Hände waschen, um sich vor Krankheiten zu schützen.
Fast ein Drittel der Weltbevölkerung kann jedoch nicht einmal den Zugang zu sauberem Trinkwasser garantieren.
Forscher der University of Rochester haben einen Weg gefunden, dieses Problem anzugehen, indem sie Sonnenlicht verwenden, das jedem zur Verfügung steht, um kontaminiertes Wasser mit mehr als 100% Effizienz zu verdampfen und zu reinigen.
Ein in der Fachzeitschrift Nature Sustainability veröffentlichtes Papier zeigt, wie ein Femtosekunden-Laserpuls die Oberfläche einer gemeinsamen Aluminiumplatte in ein Material mit Superwasser und Superenergieabsorption ätzt.
Laborexperimente zeigen, dass das Verfahren das Vorhandensein aller gängigen Verunreinigungen wie Waschmittel, Farbstoffe, Urin, Schwermetalle und Glycerin für sicheres Trinken reduziert.
Diese Technologie kann auch in Industrieländern eingesetzt werden, um Wasserknappheit in trockenen Gebieten zu lindern und für Entsalzungsprojekte.
Laborexperimente zeigen, dass das Verfahren das Vorhandensein aller gängigen Verunreinigungen wie Waschmittel, Farbstoffe, Urin, Schwermetalle und Glycerin für sicheres Trinken reduziert.
Diese Technologie kann auch in Industrieländern eingesetzt werden, um Wasserknappheit in trockenen Gebieten zu lindern und für Entsalzungsprojekte.
Die solarbasierte Wasserreinigung kann diese Schadstoffe jedoch stark reduzieren, da fast alle Verunreinigungen zurückbleiben, wenn verdunstetes Wasser gasförmig wird und dann kondensiert und gesammelt wird.
Die häufigste Methode der Wasserverdunstung auf basis der Sonne ist Volumenerwärmung, das heißt, eine große Menge Wasser wird erhitzt, aber nur die obere Wasserschicht kann verdampft werden.
Guo sagt, dass dies eindeutig ineffizient ist, weil nur ein Bruchteil der Heizenergie verbraucht wird.
Die von Guos Labor entwickelten Sonnenkollektoren vermeiden den geringen Wirkungsgrad herkömmlicher Sonnenverdampfungsmethoden, indem sie eine dünne Wasserschicht aus dem Reservoir pumpen und direkt auf die Oberfläche des Solarabsorbers zum Heizen und Verdampfen legen.
"Auch, weil wir eine gerillte Oberfläche verwenden, ist es einfach, mit einem Spray zu reinigen", sagte Guo.
"Der beste Vorteil", fügte er hinzu, "ist, dass der Winkel des Panels ständig eingestellt werden kann, der Sonne direkt gegenübergestellt werden kann, wenn die Sonne aufgeht, und sich dann am Himmel bewegt, bevor die Sonne untergeht, um die Energieaufnahme zu maximieren."
Das Projekt wurde von der Bill and Melinda Gates Foundation, der National Science Foundation und dem United States Army Research Office finanziert.
