Sources Hydropanels kondensierten Trinkwasser aus der Luft ohne Kühlaggregat

Schätzungsweise 2,2 Milliarden Menschen weltweit haben keinen Zugang zu sicherem Trinkwasser, und die übliche Antwort – einen Fluss aufstauen und das Wasser Hunderte von Meilen weit pumpen – erreicht sie nie. Cody Friesen, Professor für Materialwissenschaft an der Arizona State University mit einem MIT-Doktortitel in dünnen Metallfilmen, wollte Wasser dort erzeugen, wo es gebraucht wird, und zwar allein mit frei verfügbaren Ressourcen und erneuerbarer Energie. Bis 2014 hatte er einen funktionierenden Prototyp in seinem ASU-Labor und gründete Zero Mass Water in einem ehemaligen Volvo-Autohaus in Tempe.

Das Source-Hydropanel sieht aus wie ein dickes Solarpanel – acht mal vier Fuß und etwa 300 Pfund. Solarbetriebene Ventilatoren saugen Luft hinein, wo Wasserdampf an einem hygroskopischen Material adsorbiert, das im Nanomaßstab so konstruiert ist, dass es Wasser selektiv anzieht. Sonnenwärme erhöht dann den Dampfdruck, bis der Taupunkt im Inneren die Umgebungstemperatur übersteigt – eine „passive Kondensation“, die keine Kühlung benötigt, selbst in trockener Luft. Das Wasser sammelt sich in einem 30-Liter-Tank, wird mit Ozon behandelt und durch Calcium- und Magnesium-Kartuschen geleitet. Sensoren übertragen Daten an ein Netzwerkbetriebszentrum, das die meisten Probleme aus der Ferne löst.

Jedes Panel produziert bis zu fünf Liter Trinkwasser pro Tag, und die Panels haben sich in den schwierigen Fällen bewährt: Die beiden auf Friesens Dach in Arizona versorgen seine vierköpfige Familie plus zwei Hunde durch 110 Tage mit dreistelligen Temperaturen pro Jahr; eine Anlage mit 40 Panels bei der Samburu Girls Foundation in Kenia beendete einen täglichen Zwei-Meilen-Weg – vorbei an Männern, Hyänenspuren und einem choleraverseuchten Fluss – um Wasser zu holen. Panels wurden in syrische Flüchtlingslager und nach Puerto Rico nach dem Hurrikan Maria geliefert, insgesamt in 37 Ländern, unterstützt durch 65 Millionen Dollar Wagniskapital.

Drehen Sie den Kondensator um: Sonnenwärme hebt den Taupunkt des Dampfes über die Umgebungstemperatur, sodass reines Wasser passiv kondensiert – keine Kühlung, kein Netz, keine Rohre.

Herkömmliche atmosphärische Wassergeneratoren kühlen einen Kondensator unter die Umgebungstemperatur – stromhungrig außerhalb des Netzes; Friesen hob stattdessen den Taupunkt des Dampfes an und nutzte dabei eingefangene Sonnenwärme.

Das im Nanomaßstab konstruierte Trockenmittel zieht Wassermoleküle selektiv an, sodass selbst verschmutzte Luft hochreines Wasser liefert.

Die Panelisierung von Wasser machte es zu einem Gerät nach Solarart: montieren, zur Sonne ausrichten, aus der Ferne überwachen – keine Rohre, kein Netz, kein Bohrloch.

Die Fernüberwachung machte eine verteilte Flotte praktikabel: Die meisten Störungen werden über die Luft behoben, lokale Partner werden nur für physische Wartung entsandt.

Greifen Sie einen Schritt der Physik an, statt ihn wegzukonstruieren: Die Anhebung des Taupunkts war besser als der Bau von Kühlaggregaten für netzunabhängiges Wasser in Wüsten.

Bis April 2020 hatte Zero Mass Water 65 Millionen Dollar aufgebracht und Panels in 37 Ländern installiert, vom Dschungel bis zur Wüste, in Krankenhäusern, Schulen, Hotels, Flüchtlingslagern und Katastrophengebieten. Das offene Problem waren die Kosten: Bei 2.500 Dollar pro Panel – bis zu 6.500 Dollar installiert für ein Paar – wurden die meisten Anlagen von Regierungen, Stiftungen und NGOs finanziert, und das Unternehmen brachte eine halb so große Einheit auf den Markt, die sich mit privater Solarenergie integrieren lässt. Friesen beschrieb die Entwicklung analog zur Solar-Photovoltaik, die Jahrzehnte von Kosten- und Leistungsverbesserungen in fünf Jahren zusammenpresst. Frostige Klimazonen blieben außer Reichweite.