Trinkwasser aus der Luft

Sechs Liter in 24 Stunden

Den Wissenschaftler ist es gelungen, ein besonders „salzfreundliches“ Hydrogel zu entwickeln. Dieses entfaltet den Forschern zufolge, zusammen mit einem hygroskopischen Salz eine stark wasserentziehende und -speichernde Wirkung. Und zwar sei es gelungen, mit dem Gel in 24 Stunden fast sechs Liter reines Wasser pro Kilogramm Material aus einer Luft mit 30 Prozent Luftfeuchte zu extrahieren.

Polyzwitterionen als Schlüssel

Grundlage des neuartigen Hydrogels ist ein Polymer, das aus zwitterionischen Molekülen aufgebaut war. Polyzwitterionen tragen sowohl positive als auch negativ geladene funktionelle Gruppen, die das Gel salzresponsiv machten. Zunächst lagen die Molekülstränge im Polymer fest zusammen. Gaben die Forschenden jedoch das Salz Lithiumchlorid hinzu, lockerten sich die Molekülstränge auf, und es bildete sich ein poröses, schwammartiges Hydrogel, in das sich Wassermoleküle schnell und bereitwillig einlagern konnten.

So bereitwillig, dass das Team einen zyklischen Betrieb zur kontinuierlichen Wasserabscheidung etablieren konnte. Immer eine Stunde ließen die Forschenden das Hydrogel Luftfeuchte aufnehmen, dann trockneten sie das Gel in einer Kondensationsapparatur, um das verdunstende Wasser aufzufangen. Diese Prozedur wiederholten sie viele Male, ohne dass es zu nennenswerten Verlusten an der Menge Wasser kam, die aufgenommen, abgegeben oder gesammelt wurde.

Nutzen vor allem für sehr trockene Regionen

Mit dem frisch hergestellten Hydrogel ließe sich optimal ein täglicher Wasserbedarf aus der Luft extrahieren, schreiben die Wissenschaftler. Sie glauben, dass polyzwitterionische Hydrogele bei der Gewinnung von Atmosphärenwasser in ariden Regionen künftig eine Schlüsselrolle spielen werden.