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Erneuerbare Energien

Dieses Solarmodul gewinnt Strom - und Wasser aus der Luft

Neues System mit Solaranlage und Hydrogel in der Wüste
am Donnerstag, 10.03.2022 - 10:00 (Jetzt kommentieren)

An Sonneneinstrahlung mangelt es in Wüsten selten, Wasser sucht man dafür umso häufiger. Eine Neuentwicklung aus Saudi-Arabien kombiniert jetzt beide Faktoren. Mit Solarmodulen wird Strom generiert - und gleichzeitig Wasser aus der Wüstenluft gewonnen.

Wissenschaftler aus Saudi-Arabien haben ein Photovoltaik-System entwickelt, das Solarenergie liefert und gleichzeitig Wasser aus der Wüstenluft gewinnt. Dazu werden Solaranlagen mit einem Hydrogel in der Wüste installiert.

Dieses innovative Projekt könnte sich zu einer kosteneffizienten Strategie für die Wasserversorgung von Menschen und Landwirtschaft in ariden Regionen entwickeln.

Solaranlagen in der Wüste gewinnen Strom und Wasser

Doch wie passt die vermeintlich trockene Wüste und die Gewinnung von Wasser zusammen?Nachts beträgt die Luftfeuchtigkeit in der Wüste bis zu 60 Prozent.

Forscher der King Abdullah University Of Science And Technology in Thuwal, Saudi-Arabien, haben in einer Studie gezeigt, wie sich Wasser mithilfe von speziellen Solarmodulen gewinnen lässt.

Forschungsleiter Peng Wang erläutert, dass die Vereinten Nationen in ihren festgelegten Zielen für nachhaltige Entwicklung den Zugang zu sauberem Wasser und grünen Energien sicherstellen wollen. Er hofft, mit dem neu entwickelten System einen Beitrag dazu zu leisten.

Cleverer Doppelnutzen: Tagsüber Strom - Nachts Wasser

Die Photovoltaik-Neuentwicklung aus Saudi-Arabien ist ein sogenanntes Water-Electricity-Crop Co-Productionsystem (WEC2P). Die Nutzung der Sonnenenergie zur Stromgewinnung mittels Solaranlagen wird in Wüstenregionen durch die enorme Hitze eingeschränkt.

Die Entwickler des WEC2P führen die Wärme von der Oberfläche der Solarmodule ab. Mit der Abwärme wird auf der Rückseite der Module dann Wasser aus der Luft gewonnen.

Mit einem Hydrogel wird der Luft nachts Wasser entzogen und abgezapft, wenn die Luftfeuchtigkeit hoch genug ist.

Hydrogel in Solaranlage sammelt Wasser

Das Hydrogel in den Solarmodulen ist mit Calciumchlorid angereichert. Aus dem harten, aber mit Wasser reaktionsfreudigen Salz wird unter Aufnahme von Wasser das Gel.

Steigt die Temperatur tagsüber wieder an, entweicht das Wasser dem Gel in Form von Dampf wieder und kondensiert. Dann kann es gesammelt und für die Versorgung von Pflanzen genutzt werden.

Erster Prototyp erfolgreich getestet

Mit einem ersten Solarmodul konnten die Forscher bereits erste Erfolge verbuchen. Zwei Wochen lang konnten mit dem 60x30cm großen Modul 60 Wasserspinat-Pflanzen aufgezogen werden. Insgesamt wurden rund 2 Liter Wasser produziert.

In zukünftigen Versuchen soll das Gel angepasst und die Aufnahmefähigkeit von Wasser weiter erhöht werden.

Mit Material von Cell Press, Cell Reports Physical Science
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