Het is niet ongebruikelijk dat op een ramplocatie zowel de watervoorziening als het elektriciteitsnet uitvallen. Een nieuw systeem kan in dit opzicht op een dag nuttig zijn, waarbij slechts een kleine hoeveelheid elektriciteit wordt gebruikt die in batterijen kan worden opgeslagen om zeewater te ontzilten voor drinkwater.
Momenteel is de meest gebruikte ontziltingsmethode omgekeerde osmose. Simpel gezegd werkt het door zeewater door een permeabel membraan te dwingen waar watermoleculen doorheen kunnen, maar geen zoutmoleculen (natriumchloride). Dit is een efficiënt proces, maar het vergt ook veel energie om de benodigde duwwaterdruk te creëren. Bovendien raakt het membraan uiteindelijk verstopt met opgevangen zout en moet het worden vervangen.
Een experimenteel nieuw systeem ontwikkeld door wetenschappers van de universiteiten van Bath, Swansea en Edinburgh in Groot-Brittannië maakt helemaal geen gebruik van druk. In plaats daarvan bevindt zich een container met een positief geladen elektrode aan de ene kant en een negatief geladen elektrode aan de andere kant, met daartussen een poreus membraan.
Wanneer er zeewater in wordt geplaatst, worden de positief geladen natriumionen in de zoutmoleculen in de negatief geladen elektrode getrokken, terwijl de negatief geladen chloride-ionen in de positief geladen elektrode worden getrokken. Terwijl chloride-ionen door het membraan naar de positieve elektrode bewegen, duwen ze ook watermoleculen (H2O) door het membraan. De natriumionen worden aangetrokken door de negatieve elektrode en blijven op de oorspronkelijke zijde van het membraan. De chloride-ionen worden vervolgens teruggevoerd naar deze kant, zodat ze meer watermoleculen erdoorheen kunnen duwen. Uiteindelijk stroomt het meeste water naar de positieve elektrodezijde van het membraan, die volledig zoutvrij is.
Tot nu toe is het systeem slechts getest met een paar milliliter water per keer. Daarom zijn de onderzoekers op zoek naar partners die de technologie kunnen helpen ontwikkelen, zodat deze een liter water kan verwerken, zodat ze beter kunnen begrijpen hoeveel stroom een praktisch systeem nodig heeft.
Hoofdwetenschapper professor Frank Marken van de Universiteit van Bath zei: "Momenteel is omgekeerde osmose zeer energie-intensief en vereist een speciale energiecentrale om het water te ontzilten, wat betekent dat het moeilijk te implementeren is op kleinere schaal. Onze methode zou een alternatieve oplossing op kleinere schaal kunnen bieden, die energie zou besparen omdat water kan worden gewonnen zonder enige bijproducten, en er zijn geen verwerkingsfabrieken op industriële schaal nodig."
Een artikel over dit onderzoek is gepubliceerd in het onlangs gepubliceerde tijdschrift "ACS Applied Materials and Interfaces".