Wie lässt sich salziges Wasser trinkbar machen? Neue Lösungen für ein salziges Problem

Menschen trennen seit Jahrtausenden Salz von Wasser und gewinnen sowohl Salz als auch frisches Trinkwasser aus salzigem Meerwasser. Aber es gibt Grenzen, was erreicht werden kann – manchmal mit drastischen Folgen. Als die Menschen im antiken Mesopotamien nicht herausfinden konnten, wie sie ihr Bewässerungswasser entsalzen und das Anhäufen von Salzen in ihren Böden verhindern können, brach ihre Gesellschaft zusammen. „Es ist irgendwie das älteste, langweiligste, aber ernste Problem der Welt“, sagt Sujay Kaushal, Hydrologe an der University of Maryland in College Park.

Dieses Problem wird nun immer dringlicher, da die Salzgehalte in Süßgewässern aus einer Vielzahl von Gründen zunehmen. Der steigende Meeresspiegel drückt Salz in Küstengrundwasser, während an anderen Orten die übermäßige Grundwasserentnahme tiefere, salzigere Gewässer in Aquiferen zieht. Und menschliche Aktivitäten – vom Enteisen von Straßen über das Waschen von Kleidung bis hin zur Düngung von Feldern – verschmutzen Oberflächengewässer mit vielen Arten von Salz. Im vergangenen Oktober berichteten Kaushal und seine Kollegen, dass die Salzgehalte in großen Strömen und Flüssen auf der ganzen Welt sprunghaft ansteigen; einige Gewässer sind jetzt mehrere Male salziger als vor einigen Jahrzehnten ¹. Die Versalzung von Süßwasser ist ein massives globales Problem, kein regionales, sagt er.

Ein zweites, damit zusammenhängendes Problem ist die wachsende Belastung durch problematische Abfalllaugen. Eine Vielzahl von Branchen – von der Öl- und Gasgewinnung bis hin zu den Entsalzungsanlagen, die Trinkwasser produzieren – erzeugen salzhaltige Abwässer, deren Entsorgung kostspielig ist. „Wir müssen etwas mit den Laugen tun“, sagt Menachem Elimelech, Umweltingenieur an der Yale University in New Haven, Connecticut.

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Preisschwelle

Ob eine dieser Ideen erfolgreich sein wird, hängt von wirtschaftlichen Faktoren ab. Wenn das SWCC all das verfügbare Natriumchlorid aus den Salzwasserentsalzungsabwässern Saudi-Arabiens gewinnen würde, so merkt Fellows an, würde dies ausreichen, um ein Drittel des Weltmarktes zu versorgen. Andererseits könnten Abfalllaugen aus der Entsalzung von Brackwasser das reichlich vorhandene Mineral Gips bieten, aber es ist unwahrscheinlich, dass die Brine-Gewinnung aus konventionell gebrochenem Gestein wirtschaftlich konkurrieren könnte.

Neue Märkte, wie die Einführung von salzbetriebenen Technologien, einschließlich Zink-Brom-Batterien, könnten eine frische Nachfrage nach bestimmten Salzen schaffen, sagt Fellows. Regulierungen könnten ebenfalls eine Rolle spielen, entweder indem sie die Entsorgung von Abfalllaugen teurer machen oder die Verwendung von brinebasierten Salzen in verschiedenen Anwendungen fördern, beispielsweise brinebasiertem Gips in Straßensalzen.

Eines ist klar: Der Bedarf an Süßwasser nimmt zu. Neue Technologien zur Bewältigung der derzeitigen Grenzen der Entsalzung sind wichtig, sagen die Forscher. Aber es ist kein Alternativweg zum nach wie vor essentiellen Schritt der Erhaltung von Frischwasser. Es wird immer Energie, Zeit oder Landfläche kosten, Salz von Wasser zu trennen, daher wird es immer einen Preis für die Entsalzung geben. „Da ist kein Zauber“, sagt Elimelech.