1000 Antworten

Woher stammt die "Quarantäne"? Wie entsteht ein Schwarzes Loch? Warum fallen Wolken nicht vom Himmel? SWR-Redakteur Gábor Paál und unsere Gäste aus der Wissenschaft erklären Ihnen hier jeden Tag ein kleines Stückchen Welt. | Texte unter http://1000-antworten.de Viele Episoden dieses Podcasts stehen unter einer Creative-Commons-Lizenz. Sie können die Episoden unter Angabe der Quelle und der Lizenz unverändert in Ihrem eigenen Digitalangebot dauerhaft veröffentlichen. Die Episoden dürfen dabei nicht verändert oder kommerziell genutzt werden. Die Lizenz lautet CC BY-NC-ND 4.0.

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Wie funktioniert Meerwasserentsalzung?


Das gängigste Verfahren ist die sogenannte Umkehrosmose. Dazu braucht man eine Membran, die Wassermoleküle durchlässt, aber die Salzbestandteile zurückhält. Im Grunde eine Art physikalisch-chemisches Sieb mit winzig kleinen Löchern im Nanometerbereich. Durch die wird das Wasser gepresst, sodass man auf der einen Seite salzfreies Wasser hat und auf der anderen Seite die übrigbleibende Salzlake. Man kann aber das Wasser nicht ganz durchpressen, weil sich sonst die Konzentration in der Salzlake immer weiter erhöhen würde, und irgendwann würden die Poren in der Membran durch Salzkristalle verstopft. "Umkehrosmose" heißt das deshalb, weil normalerweise solche Membranen dazu führen, dass sich Salzkonzentrationen ausgleichen. Normalerweise – wenn man keinen äußeren Druck ausübt – würde das Wasser sich also in Richtung der höheren Salzkonzentration bewegen. Das kommt in der Natur ständig vor. Wenn wir eine Tomate salzen, geben die Zellen durch die Zellmembran hindurch Wasser ab, und auch viele Vorgänge in unserem Körper beruhen auf dieser Osmose. Bei der Umkehrosmose geht der Prozess in die andere Richtung, indem das Wasser mit viel Druck gegen seine natürliche Richtung durch die Membran gepresst wird. Das ist derzeit noch das am meisten genutzte Verfahren, mit dem Trinkwasser auf Hochseeschiffen gewonnen wird oder auch in den großen Entsalzungsanlagen in Trockengebieten, etwa im Nahen Osten. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Wasser zu destillieren Das Meerwasser wird erhitzt, verdampft dabei – und wenn es verdampft, bleibt das Salz zurück, sprich der Wasserdampf ist nicht salzig. Der Wasserdampf wird in Rohren aufgefangen und gekühlt, dadurch kondensiert es wieder, das heißt, aus dem Wasserdampf wird flüssiges Wasser, welches dann allerdings frei von Mineralien ist. Auch das ist eine Möglichkeit, Wasser zu entsalzen. Also ein Verfahren, ähnlich wie beim Brennen von Schnaps, nur eben mit Meerwasser. Das Verfahren ist auch etwas aufwändiger, mit ein paar Zwischenschritten mehr und natürlich in viel größeren Dimensionen. Aber das physikalische Prinzip ist das gleiche. Beide Verfahren haben natürlich ihre Haken In beiden Fällen ist das Wasser zwar salzfrei, aber dadurch so mineralarm, dass es auch nicht gut ist. Zum einen ist destilliertes Wasser als Trinkwasser nicht besonders empfehlenswert, zum anderen verstärkt es die Korrosion der Rohre in den Anlagen. Deshalb werden dem entsalzten Wasser hinterher Mineralien in Form von Kalziumkarbonat, sprich Kalk zugesetzt. Der zweite Haken ist der Energieaufwand. Denn egal, ob ich Wasser mit viel Druck durch eine Membran presse oder erhitzen muss, um es verdunsten zu lassen – das braucht viel Energie. Allerdings haben die Regionen, wo man solche Anlagen braucht, meist ein großes Potenzial an erneuerbaren Energien. Sprich, an den Küsten gibt es viel Wind, im Nahen Osten viel Sonne, sodass man diese Energie dafür auch nutzen könnte. Der Trend geht zunehmend in diese Richtung. Trotzdem arbeitet die Forschung an Verfahren, Meerwasserentsalzungsanlagen zu konstruieren, die mit noch weniger Energie auskommen.


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 October 9, 2020  2m