Obstabfälle: Wie weggeworfene Schalen Milliarden Menschen den Zugang zu sauberem Wasser ermöglichen könnten

NTU Singapur

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Forscher der Nanyang Technological University (NTU) in Singapur haben erfolgreich die Umwandlung von Obstabfällen in ein Material demonstriert, das zur Wasserreinigung verwendet werden kann. Die Forscher können das Material zu einem Drittel der Kosten herstellen, da der Hauptbestandteil kostenlos ist.

Laut dem Bericht der Vereinten Nationen über nachhaltige Entwicklung haben fast zwei Milliarden Menschen auf der Erde keinen Zugang zu einer sicher verwalteten Trinkwasserversorgung. Wasserreiniger könnten bei der Lösung dieses Problems helfen, aber selbst die einfachsten Reiniger können sogar in entlegenen Winkeln des Planeten eingesetzt werden, ohne Zugang zu Stromprodukten aus Kohle zu haben, was im Widerspruch zur nachhaltigen Entwicklung steht.

Herkömmliche Solardestillierapparate sind die einfachsten Wasserreiniger, die aus einem Gefäß mit trinkbarem Wasser und einer transparenten Abdeckung bestehen. Die Abdeckung lässt Sonnenlicht durch und erhitzt das Wasser, das dann verdunstet und im Inneren des Aufbaus aufsteigt. Der Wasserdampf trifft dann auf die Innenfläche der transparenten Abdeckung, wo er abkühlt und nach unten rieselt, wo er in einem anderen sauberen Gefäß gesammelt wird und zum Trinken geeignet ist.

Um den Prozess zu beschleunigen, haben Forscher Materialien verwendet, die eine schnellere Verdunstung von Wasser ermöglichen. Diese Materialien enthalten jedoch Inhaltsstoffe, die direkt oder indirekt aus Kohle stammen.

Edison Ang, ein Assistenzprofessor an der NTU, und sein Forschungsteam suchten nach etwas, das nicht abgebaut werden musste und dennoch Teil der Solardestille sein konnte, und fanden Fruchtabfälle wie Orangen- und Bananenschalen sowie Kokosnüsse Schalen waren die Antwort, die sie suchten.

Um den Abfall in ein verwertbares Material umzuwandeln, wurde er zunächst einige Stunden lang auf Temperaturen über 850 Grad Celsius erhitzt und anschließend mit Molybdän vermischt. Dadurch wurde daraus Molybdäncarbid, ein hydrophiles oder wasseranziehendes Metall, das auch eine hohe Licht-in-Wärme-Umwandlungseffizienz aufweist.

Bubbers13/iStock

Bei Labortests wandelte das Material Licht sehr effektiv in Wärme um und ließ Meerwasser schnell verdunsten. Das Material ist außerdem porös, sodass Wasserdampf beim Verdampfen durch das Material aufsteigen kann, bevor er im Deckel des Destillierapparats kondensiert.

Die Forscher fanden heraus, dass die Energieumwandlungseffizienz der auf diese Weise verwendeten Kokosnussschalen bis zu 94 Prozent betrug. Das Team arbeitet nun daran, die Technologie weiter zu verbessern und hofft, sie bald kommerzialisieren zu können.

Die Methode ist vergleichsweise kostengünstiger als andere Ansätze zur Herstellung solchen Materials, da die Inputkosten geringer sind. Obstabfälle sind im Wesentlichen frei verfügbar und müssen nur behandelt werden, um dieses Material zu erzeugen.