Een team scheikundigen heeft een nieuw systeem ontwikkeld om op een simpele en goedkope manier van zeewater drinkwater te maken.

Op aarde is genoeg zout water om het drinkwatertekort op te lossen. Waar we echter gebrek aan hebben, is een goede methode om dit water drinkbaar te maken. Een team van Amerikaanse en Duitse wetenschappers heeft een systeem gemaakt dat met behulp van een paar dunne buisjes en een batterij een oplossing kan bieden.

De huidige methoden hebben als nadelen dat een complexe voorbehandeling van het zeewater nodig is, dat ze enorm veel energie kosten en dat ze vaak gebruikmaken van kwetsbare membranen. Bij de nieuwe techniek moet alleen het zand uit het water worden gezeefd en zijn geen chemicaliën nodig.

Positieve deeltjes wegduwen

Maar hoe werkt die nieuwe techniek nu precies? Daarvoor moeten we kijken naar de positieve en negatieve deeltjes in het zeewater. Samen vormen die zouten, waardoor het zeewater niet drinkbaar is. Met de nieuwe methode worden deze deeltjes uit het zeewater gehaald.

Om dat voor elkaar te krijgen, stroomt het zeewater door een opstelling met twee kanalen van elk 22 micrometer in doorsnede. Het ene kanaal, ‘auxiliary channel’ in de figuur, zorgt voor een spanning van 3,0 volt. Het zogenoemde werkkanaal (‘desalination channel’) is geaard, waardoor een spanningsverschil van 3,0 volt ontstaat. De kanalen zijn verbonden met een bipolaire elektrode (BPE in de afbeelding).

Het zoute water stroomt via het werkkanaal naar binnen. Daar prikt de BPE precies in het punt waar het werkkanaal gaat vertakken. Een chemische reactie, veroorzaakt door het spanningsverschil, maakt negatieve chloridedeeltjes neutraal. Daardoor ontstaat een gebied met weinig negatieve deeltjes (rood in de figuur), waar positieve deeltjes uit de weg worden geduwd (de donkerblauwe aftakking in). De overgebleven negatieve deeltjes gaan direct achter de positieve deeltjes aan. Uiteindelijk zijn alle deeltjes die het water zout maken weg, en komt schoon drinkwater uit het werkkanaal stromen.

Met een simpele batterij werkt het systeem nu in het klein. Als het de chemici vervolgens lukt om meerdere systemen achter elkaar te schakelen, dan komen we echt dicht bij de oplossing voor het drinkwaterprobleem.

Bronnen: Angewandte Chemie, Phys.org

Beeld: D-Zyl/CC BY-SA 3.0