Het tekort aan schoon water als gevolg van de klimaatverandering is een van de grootste problemen waar de mensheid op dit moment mee te maken heeft. Op zoek naar een oplossing voor dit probleem ontwikkelde TU/e-onderzoeker Dr. Catarina Esteves samen met haar team een temperatuurgevoelig slim textiel genaamd ‘Sponsh’, dat water uit de lucht produceert zonder energie toe te voegen. Het Sponsh-project ontving onlangs een NWO-startsubsidie voor de commerciële valorisatie van de technologie.
Het materiaal is geïnspireerd op hoe de natuur overleeft in droge klimaatgebieden. Zo heeft de Namibische woestijn kever hydrofiele en hydrofobe gebieden op de huid om water uit vochtige lucht op te vangen. De onderzoekers herhaalden een gelijksoortige benadering van een afwisselend hydrofiel en hydrofoob oppervlak om water met slim textiel te verzamelen. ‘s Nachts, als het koud is, wordt Sponsh hydrofiel en absorbeert het water uit de lucht; als de dag komt en de luchttemperatuur stijgt, wordt het textiel super-waterafstotend en geeft het verzamelde water af. Uit de huidige resultaten blijkt dat het materiaal bij elke absorptie- en afgiftecyclus meer dan 3 keer zijn eigen gewicht aan water kan produceren. Dit zou neerkomen op maximaal 1,3 liter water per dag vanaf 1 m2 van het product. Sponsh is gemaakt van een textielsubstraat (oorspronkelijk katoenweefsel) dat is bedekt met de temperatuurgevoelige polymeercoating. “Op dit moment beslissen we over een duurzamere keuze voor grondstoffen: gerecycled PET of eenbiobasedkunststof zoals PLA”, zegt Sponsh CEO Lourens Boot.
Op dit moment zijn er verschillende methoden beschikbaar voor het onttrekken van water aan vochtige lucht. De meest gebruikte technologie is de atmosferische watergenerator – vergelijkbaar met een airconditioningsysteem, dat water genereert als bijproduct van koeling. Water geproduceerd door atmosferische watergeneratoren is duur, vanwege de grote hoeveelheid energie die nodig is om het systeem te laten draaien. Deze systemen worden voornamelijk geïnstalleerd in overheidsorganisaties, militaire faciliteiten of ziekenhuizen. Ondertussen wordt in de Verenigde Staten een passieve rooimachine voor water uit de lucht ontwikkeld – deze wordt getest in een woestijnklimaat met een luchtvochtigheid tot 10% en is ontworpen voor de productie van drinkwater. Sponsh werd oorspronkelijk ontwikkeld voor droge kustregio’s (bijvoorbeeld mediterrane landen, Californië, Australië of Zuid-Afrika), waar de luchtvochtigheid ‘s nachts boven de 70% komt en een groot deel van het grondgebied landbouwgrond is die grote hoeveelheden water nodig heeft (75% van het waterverbruik wereldwijd is voor landbouw). “Het verschil tussen Sponsh en de meeste bestaande oplossingen op het gebied van water uit de lucht is dat Sponsh geen energie verbruikt, betaalbaar is voor individuele klanten en volledig zelfstandig kan worden gebruikt, zonder dat er onderhoud nodig is”, zegt Lourens Boot.
Momenteel werkt Sponsh samen met DITF.de in Duitsland aan schaalvergroting van de technologie. Het materiaal wordt aangepast aan de buitencondities en aan het mogelijk maken van grootschalige productie. Het zal ook worden blootgesteld aan omstandigheden die de natuurlijke omstandigheden van de kustregio’s imiteren voordat het in het echt wordt getest. In dit stadium van de ontwikkeling is het doel van het Sponsh-project om het proof-of-concept uit te breiden tot een levensvatbaar product, dat bij klanten kan worden getest. “Tegelijkertijd denken we na over mogelijke toepassingen van Sponsh-materiaal – zoals Sponsh om bomen wikkelen of langs wijngaardrijen wikkelen”, zegt Lourens Boot. “We onderzoeken ook de mogelijkheid om Sponsh te integreren in bestaande producten. Daarom bundelen we onze krachten met andere initiatieven die actief zijn op het gebied van watervoorziening in droge landbouwgebieden.”
In 2019 zullen er proefprojecten beginnen. De verkoop van Sponsh-producten zal naar verwachting in de eerste helft van 2020 van start gaan.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
