Polymerchemie

meerwasserentsalzung

Meerwasserentsalzung mithilfe von Superabsorbern

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motivation

Wasser zählt für uns, da wir das Leben in westlichen Ländern gewöhnt sind, zu den alltäglichen Dingen. Diese Selbstverständlichkeit verwehrt uns den Blick auf das, was es bedeutet ohne Zugang zu sauberem Trinkwasser zu leben. Dabei ist ein großer, viel zu großer Teil der Weltbevölkerung von den Folgen der Wasserknappheit betroffen. Diese Tatsache erscheint zunächst verwunderlich, da wir doch auf dem „blauen Planeten“ leben. Ein Großteil ist zwar mit Wasser bedenkt, aber nur ca. 1% ist als Trinkwasser nutzbar, da zum Beispiel zu hohe Salzkonzentrationen eine Nutzung des Wassers verhindern. Zusätzlich ist eine beachtliche Menge an Süßwasser gefroren, der Zugang ist somit verwehrt.

 

Es wird geschätzt, dass jedes Jahr etwa 3,5 Millionen Menschen an den Folgen schlechter Wasserversorgung sterben. Da über 70 % der Weltbevölkerung an oder in einer Entfernung von weniger als 100 km um die Küsten der Meere leben, spielt die Meer- und Brackwasserentsalzung eine potentiell wichtige Rolle.

technologie

In Windeln ist ein Kunststoff, der sog. Superabsorber, enthalten, der bei Kontakt mit Wasser anfängt zu quellen und das Wasser wie ein Schwamm aufnimmt, nur effizienter. 1 g Polymer kann bis zu 100g Wasser aufnehmen. Obwohl der Kunststoff in riesigen Mengen verwendet wird, ist bisher noch niemand auf die Idee gekommen, das Polymer so einzusetzen, wie Prof. Dr. M. Wilhelm dies vorsieht. Sein Team ist weltweit das einzige, das diesen innovativen Gedanken verfolgt.

 

Die Idee ist einfach: Das Polymer nimmt das Wasser auf, indem es in die Polymerzwischenräume gelangt. Aufgrund der Ladung der Polymerstränge wird es regelrecht aufgesogen. Die Ladung ist auch dafür verantwortlich, dass das Salz aus dem Meerwasser nicht aufgenommen wird. Trennt man nun das gequollene Polymer von dem Salzwasser und füllt es in eine Presse, kann man das Süßwasser aus dem Polymer herauspressen.

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Polymere Materialien stehen im Zentrum unserer Forschung am Institut für Technische Chemie und Polymerchemie (ITCP). Hieraus ergibt sich ein Schwerpunkt in der mechanischen Charakterisierung von Polymeren mit Hilfe der Rheologie. Ein weiterer Aspekt polymerer Materialien ist die Kontrolle der Materialeigenschaften durch die Polymersynthese, z.B. durch Variation der Topologie.

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unser Ansprechpartner:

Prof. Manfred Wilhelm

Technology Readiness Level:

Nachweis der Funktionstüchtigkeit einer Technologie (3)

Website:

www.itcp.kit.edu