Dominikanische Impressionen
Zusammenarbeit mit dominikanischen Ärzten
Unser Wunschprojekt für die Dominikanische Republik „Wasser für alle“.
ALPHA SPRING VERFAHREN – TRINKWASSER AUS DER ATMOSPÄHRE
Summary:
Das gesamte, weltweit vorhandene Süßwasser stammt ursprünglich aus dem atmosphärischen Wasserdampf unserer Lufthülle. Das hier vorgestellte Verfahren ist das erste und bisher einzige Verfahren, um große Mengen hochwertigen Wassers auch in ariden (trockenen, dürren, Wüstenlandschaften) Regionen energieeffizient, standortunabhängig, ressourcenschonend und umweltfördernd zu gewinnen.
Der weltweit reichlich vorhandene, aber als besonders aktives Treibhausgas bekannte atmosphärische Wasserdampf wird zunächst in einer speziellen hygroskopischen Sole (wassergebundene Salze) aus der Luft gebunden und parallel in einem energieeffizienten Desorptionsprozess als sehr reines Wasser gewonnen.
1. Problemstellung: Weltweiter Wassermangel
Aufgabe war die Entwicklung eines auch dezentral einsetzbaren und effizienten Systems zur Wasser- und Trinkwassergewinnung aus der Atmosphäre, um den weltweiten Mangel an sauberem Wasser einzudämmen. Das Verfahren muss selbst in ariden und halbariden Regionen wirtschaftlich einsetzbar sein.
2. Wesentliche Elemente des Verfahrens
- hohe Trinkwasserqualität
- einsetzbar an dezentralen Standorten
- mindestens 20% des in der Luft befindlichen Wasserdampfs sollen gewonnen werden
- selbstreinigendes System – wegen Wüstenklima und Partikelströmen
- verschließbares System im Falle von Sand- oder Partikelstürmen
- kontinuierlicher Betrieb – 24 Stunden pro Tag
- kein Verschleiß des Sorptionsmittels
- keine Belastung für die Umwelt, umweltschützend
- langlebiges System und einfache Wartung
- das System soll mit erneuerbaren Energien wirtschaftlich betrieben werden können
- keine Kältekondensation wegen sehr hohem Energie- und Kostenaufwand
3. Das Alpha Spring Verfahren
Bei unserem Verfahren wird durch eine stark hygroskopische Salzsole Wasserdampf aus der durch einen Reaktor strömenden Luft entnommen. Im nächsten Schritt wird über ein spezielles Desorptionsverfahren (Fremdatome oder Moleküle verlassen die Oberfläche eines Festkörpers) das gewonnene Wasser von der Sole getrennt. Die Sole kann nach der Desorption ohne „Verschleiß“ wieder neu in den Kreislauf der Wasseraufnahme eingeleitet werden. Zur Herstellung von Trinkwasser wird das gewonnene Wasser durch ein spezielles Kiesbett geleitet.
3.1 Wasseraufnahme durch eine stark hygroskopische Sole
In einem luftdurchströmten Raum befindet sich eine Vielzahl spezieller Sorptionsplatten. Über ihre gut benetzbare Oberfläche kriecht eine stark hygroskopische Salzlösung von einem Sorptionselement zum jeweils nächsten darunter liegenden Sorptionselement. Die Sorptionselemente bilden die benötigte große Oberfläche für den Stoffaustausch an den Grenzflächen und sie bilden die erforderlichen Strömungsbahnen für die hygroskopische Sole. Die ständig gut benetzten Sorptionselemente werden so zu aktiven „Wasserdampffängern“. Der Übergang des Wasserdampfes zur hygroskopischen Sole wird durch Partialdruckdifferenzen bewirkt. Das bedeutet, dass ein Teil des in der Luft befindlichen Wasserdampfes von der Sole aufgenommen wird.
3.2 Wassertrennungen aus der Sole
Durch ein speziell für die Sole abgestimmtes Desorptionsverfahren wird das in der Sole gebundene Wasser von der Sole getrennt.
3.3 Aufmineralisierung
Da es sich bei dem gewonnenen Wasser um ein hochwertiges Destillat handelt, sind weder Pestizide, Chloride, Phosphate, Salze, Hormone oder sonstige Schadstoffe darin enthalten. Nur wenn das gewonnene Wasser als Trinkwasser verwendet werden soll, können die gewünschten Mineralien über ein speziell zusammengestelltes „Kiesbett“ eingebracht werden.
3.4 Wasserertrag
Beispiel:
Aufgrund der Jahresdurchschnittswerte von Beersheba (Negev Wüste, Israel):
- durchschnittliche relative Luftfeuchtigkeit 64 %,
- durchschnittliche Temperatur 19,5 Grad Celsius,
- Windgeschwindigkeit 3,5 m/s
- enthaltener Wassergehalt 11,5 g pro m3 Luft
ergeben sich für eine Reaktorgröße (Schiffscontainer) von 2,5 x 2,5m Meter und einer Länge von ca. 6 Metern bei einer Sorption von ca. 10% des enthaltenen Wasserdampfes ein täglicher Wasserertrag von bis zu 10.000 Litern (ggf. bei Zwangsbelüftung).
