Batterie entsalzt Meerwasser

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Ruhr-Universität Bochum

Trinkbar ist das Wasser danach allerdings noch nicht. Um aus Meerwasser Trinkwasser zu machen, müsste man 98 % des enthaltenen Salzes entfernen.

Neue Elektrodenmaterialien sollen Entsalzungsverfahren effizienter machen

Das ginge mit der Batteriezelle zwar in mehreren Schritten – kostet dann aber wieder mehr Zeit und Energie. La Mantia setzt daher auf die Weiterentwicklung des Verfahrens, vor allem auf neue Materialien für die Elektroden.

Zurzeit bringen die Forscher Silbermikropartikel mit 2 µm Durchmesser beziehungsweise Natrium-Mangan-Oxid-Nanostäbchen mithilfe eines Bindemittels auf ein Kohlenstofffasergewebe auf (Bild 5). „Wir nutzen die Partikel und Stäbchen anstelle glatter Oberflächen, um die Oberfläche der Elektroden zu vergrößern“, erklärt der Chemiker. „Dadurch werden die Ionen aus dem Wasser schneller gebunden.“

Allzu groß darf die Oberfläche allerdings auch nicht werden: Dann werden zwar die Ionen schneller „eingefangen“, aber es setzt auch schneller eine Elektrolyse ein, das heißt, das Wasser wird an den Elektroden in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt, was natürlich bei der Entsalzung nicht wünschenswert ist.

Nützliche Stoffe im Trinkwasser sollen bei der Entsalzung erhalten bleiben

„Silber ist aber trotzdem sehr langsam beim Ionenfang“, sagt Dr. La Mantia. Die andere Elektrode ist zwar schneller als Silber, doch auch hier gibt es noch Spielraum. Die Forscher machen sich also auf die Suche nach neuen Materialien, die effizienter Ionen anziehen, dennoch nicht allzu früh zur Elektrolyse führen und natürlich nicht gesundheitsschädlich sein dürfen. Die Materialien sollen außerdem möglichst selektiv für Natrium- und Chlorid-Ionen sein und dem Wasser nicht noch viele weitere Stoffe entziehen, die im Trinkwasser nützlich sind, wie etwa Magnesium und Kalzium.

Bei der Umkehrosmose, die das Wasser von diesen wichtigen Mineralstoffen ebenso wie vom Salz befreit, müssen sie dem Trinkwasser später wieder zugesetzt werden. Mit den richtigen Elektrodenmaterialien könnte man sich diesen Schritt ersparen. Passende Materialien sucht die Arbeitsgruppe im Umfeld der Stoffe, die in modernen Lithium-Ionen-Batterien eingesetzt werden.

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