Wasser ist eines unserer wichtigsten Dinge unterschätzte Ressourcen. Für Menschen mit ständigem Zugang zu dieser lebensspendenden Flüssigkeit kann ihr Fehlen wie ein ferner dystopischer Albtraum erscheinen. Laut der Weltgesundheitsorganisation mangelt es jedoch rund 783 Millionen Menschen weltweit an sauberem Wasser, und selbst in den Vereinigten Staaten leiden ausgedörrte Gemeinden unter anhaltenden Dürren.
Forscher der University of California in Berkeley arbeiten an einer kostengünstigen Lösung, um das vorhandene Wasser besser zu nutzen. Sie haben Sand hergestellt und die Körner mit Verbindungen überzogen, die mit im Regenwasser enthaltenen organischen Schadstoffen reagieren und dabei helfen, diese zu zerstören. Die Lösung könnte zur Unterstützung lokaler Trinkwasserquellen für Gemeinden mit Wasserknappheit eingesetzt werden.
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„An allen außer den trockensten Orten fällt innerhalb der Stadtgrenzen genug Regen, um das Wasser zu liefern, das wir trinken und in unseren Häusern verwenden.“
David Sedlak, ein Bau- und Umweltingenieur an der UC Berkeley, der bei dem Projekt beratend tätig war, sagte gegenüber Digital Trends. „Leider können wir in einer überfüllten Stadt keine Stauseen bauen und Regentonnen sind zu klein, um das gesamte benötigte Wasser aufzunehmen. Um das Regenwasser, das in unseren Städten fällt, aufzufangen, haben Ingenieure neue Ansätze entwickelt, Regenwasser in den Boden zu versickern, wo es in Grundwasserleitern gespeichert werden kann.“Das Problem besteht darin, dass viel Regenwasser von Dächern, Gehwegen und Parkplätzen abfließt, wodurch es mit organischem Schmutz und Chemikalien verunreinigt wird und es völlig unbrauchbar macht.
Sedlak und der Doktorand Joseph Charbonnet entwickelten eine kostengünstige Lösung zur Dekontamination von Regenwasser für Trink- und Haushaltszwecke. Durch die Beschichtung von Sand mit zwei Arten von Mangan, die unter Bildung von Manganoxid reagieren, entsteht künstlicher Sand, der Chemikalien wie Herbizide und Pestizide bindet und sie aus dem Wasser zieht.
„Wenn wir [Wasser] behandeln wollen, während es in den Boden eindringt, müssen wir Technologien anwenden, die einfach und kostengünstig sind und nicht viel Aufsicht erfordern“, sagte Sedlak. „Regenwasser wird typischerweise in Grundwasserleiter eingeleitet, indem man es durch Sand versickern lässt. Wir haben eine neue Methode erfunden, die Oberfläche von Sandkörnern mit einer dünnen Schicht Manganoxid zu überziehen.“
Die Idee des Forschungsteams besteht darin, den bestehenden Wasseraufbereitungsbecken, in denen derzeit Standardsand verwendet wird, einen künstlichen Sand hinzuzufügen. Das Regenwasser würde dann teilweise dekontaminiert, wenn es durch den Sand in einen Grundwasserleiter versickert. In regnerischen Monaten füllte sich der Grundwasserleiter wieder und stellte während der Trockenzeit eine Wasserquelle zur Verfügung.
Der technische Sand des Berkeley-Teams entfernt nicht alle Verunreinigungen, was bedeutet, dass er in Verbindung mit anderen Arten von Reinigungssystemen verwendet werden müsste, um ihn trinkbar zu machen. Sedlak verwies auf die ergänzende Arbeit am Engineering Research Center der National Science Foundation für Die städtische Wasserinfrastruktur des Landes neu erfinden, wo sie Materialien zur Entfernung giftiger Metalle und pathogener Mikroben herstellen.
Ein Papier, das die Forschung detailliert beschreibt wurde letzten Monat in der Zeitschrift Environmental Science & Technology veröffentlicht.
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