In einigen Ländern wird sauberes Wasser als Luxus angesehen. Im Südsudan und in Äthiopien zum Beispiel ist es nicht so einfach möglich, sauberes Trinkwasser aus dem Wasserhahn zu bekommen. Die Menschen sind hauptsächlich auf Brunnen angewiesen. Diese können gefährliche Bakterien und krankheitserregende Stoffe enthalten. Ein Studententeam der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) in Zürich hat ein Gerät entwickelt, das dieses Problem lösen kann. Es reinigt Wasser mit Hilfe von Sonnenenergie.
Das Team nennt sich SOWA. “Das kommt von ‘Solar Water’, Wasser, das durch Sonnenenergie angetrieben wird”, erklärt Giacomo Mastroddi, eines der Teammitglieder. Sieben von ihnen studieren Maschinenbau und einer Elektrotechnik. Eines der Hauptziele von SOWA war es, zu untersuchen, wie bestehende Technologien auf neue Weise genutzt werden können. Das Projekt des SOWA-Teams befindet sich noch im Prototypenstadium, aber es wird weiter an seiner Entwicklung gearbeitet.
Gesundheitsrisiken
“In einigen Ländern ist das Wasser stark verschmutzt. Dazu gehören problematische Elemente wie Eisen und Kupfer sowie flüchtige organische Verbindungen”, erklärt Muttoni, ein weiteres Teammitglied. “Diese Partikel machen das Wasser ungeeignet zum Trinken. Außerdem sind Kleinkinder von diesem unreinen Wasser stärker belastet als Erwachsene. Wenn sie mit der Flasche gefüttert werden, stehen die gefährlichen Partikel im Wasser nicht im Verhältnis zu ihrem Körpergewicht. Dies birgt extreme Gesundheitsrisiken.”
Arbeitsfähiger Prototyp
“Unser Gerät hat vier Reinigungsmodule”, erklärt Marco Muttoni. Dazu gehören die Ultrafiltration, die Elektrodialyse, die Filtration über Aktivkohle und die UV-Desinfektion. Zunächst werden durch die Ultrafiltration kleine Partikel wie Schmutz und Bakterien entfernt. Bei der Elektrodialyse wird dann ein elektrisches Feld angelegt, um Ionen aus dem Wasser abzutrennen. Anschließend entfernt der Aktivkohlefilter die flüchtigen organischen Verbindungen. Schließlich deaktiviert die UV-Strahlung die Viren und kleinen Bakterien, die möglicherweise überlebt haben.
Die Elektrodialyse wurde aufgrund ihrer Effizienz gewählt. Laut Muttoni ist diese Art der Partikelentfernung wesentlich effizienter als die Umkehrosmose – eine andere Technik zur Wasseraufbereitung. “Außerdem ist das Gerät vollständig automatisiert”, erklärt Mastroddi. Auf diese Weise kann es problemlos überall dort eingesetzt werden, wo es benötigt wird.
Der Weg zum Erfolg
Das Team hatte eine Reihe von Herausforderungen zu bewältigen, bevor es ein funktionierendes Modell entwickeln konnte. Die größte Herausforderung bestand nach Ansicht der Studenten darin, das Elektrodialyse-Modul zu konzipieren und umzusetzen, das die Ionen ableitet.
“Die Elektrodialyse wird nicht oft in einem so kleinen System eingesetzt. Wir mussten herausfinden, wie wir diese Technik einsetzen können. Und schließlich musste das System so einfach sein, dass seine Anwendung leicht zu erklären ist”, sagt Mastroddi.
Die zweite Herausforderung, die das Team bewältigen musste, bestand darin, sich an die Zusammenarbeit zu gewöhnen. Nicht nur der soziale Umgang miteinander war eine Herausforderung, sondern auch das gegenseitige Verständnis und die Entscheidungsfindung. “Dies war das erste Mal, dass wir von Vorlesungen, in denen man alleine lernt, zu einer Arbeitsgruppe wechselten, die aus mehreren Personen bestand”, erklärt Mastroddi. “Und: Es ist auch nicht so einfach, in ein leeres Labor zu gehen und etwas mit den eigenen Händen zu erschaffen.”
Stolz
Es gibt viel, worauf man stolz sein kann, wenn man ein Gerät von Null an entwickelt, sagen die Studenten. “Sobald man das Labor betritt, kann man das Gerät wirklich sehen. Vorher war es nur eine Idee auf dem Papier”, bemerkt Mastroddi. Aber das ist nicht das Einzige, worüber sich das Team freut. Es gibt noch mehr.
“Was mich wirklich stolz macht, ist, dass wir diesen Prototyp entworfen haben. Es ist auch ein Ausdruck unserer Kreativität”, fügt Muttoni hinzu. “Wir haben untersucht, wie wir die Elektrodialyse auf andere Art und Weise nutzen können und haben dieses völlig neue System entwickelt. Es ist toll, dass uns das gelungen ist.”
Berufung
Trotz des Erfolgs ihrer Bemühungen ist die Zukunft des Teams noch offen. Fragen wie “Haben Sie vor, weiterhin zusammen zu arbeiten? Planen Sie die Gründung eines Start-ups?” lassen sich nicht sofort beantworten.
“Wir sind immer noch Studenten”, stellt Mastroddi fest. “Um ehrlich zu sein, habe ich mich oft gefragt, ob dies wirklich meine Berufung ist. In den kommenden Wochen haben wir viele Präsentationen mit anderen Professoren und Labors geplant. Ich denke, dass wir von dort aus eine Lösung finden werden”, so Muttoni abschließend.
