Forscher nutzen 3D-Druck zur Entwicklung günstiger Wasseraufbereitungs-Anlagen

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Ein Forscherteam der University of Bath in England entwickelt ein günstiges, tragbares System zur Aufbereitung von Trinkwasser, das sich einfach aus PLA am 3D-Drucker herstellen lässt. Bis zu 35 Liter Trinkwasser pro Tag soll eine dieser Vorrichtungen produzieren, um so Menschen in Gegenden ohne Zugang zu sauberem Wasser zu versorgen.

Trotz des Milleniums-Entwicklungsziels der Vereinten Nationen, den Anteil der Menschen ohne dauerhaft gesicherten Zugang zu hygienisch einwandfreiem Trinkwasser von 2000 bis 2015 zu halbieren, leben weltweit noch immer 650 Millionen Menschen ohne Zugang zu sicherer Trinkwasserversorgung. Kochen, chemische Desinfektion und Filtration sind derzeit bestehende Methoden um Wasser zu reinigen, haben jedoch einige Nachteile. Eines der bislang einfachsten und effektivsten Verfahren, das im Haushalt angewendet werden kann, ist SODIS (Solar Water Disinfection). Dabei wird die keimtötende Wirkung der UV-A-Strahlung im Sonnenlicht genutzt um mikrobiell verschmutztes Wasser in PET-Flaschen zu entkeimen. Ein kritischer Faktor für die Wirksamkeit ist die notwendige Zeit, die das Wasser dem Sonnenlicht ausgesetzt sein muss. Diese hängt wiederum von einigen Faktoren ab.

Das multidisziplinäre Forschungsprojekt der Universität von Bath baut auf dem SODIS-Prinzip, um ein einfaches tragbares System für jeden Haushalt zu entwickeln. Die Prototypen dafür sollen am 3D-Drucker hergestellt und mit Solarlicht im Labor getestet werden.

Diese Vorrichtung kommt ohne Strom aus und ist weitaus länger haltbar als bisherige Systeme. Bis zu 35 Liter sauberes Trinkwasser könnten damit pro Tag hergestellt werden. Jede dieser Aufbereitungsanlagen wiegt um die 3 kg und soll aus biologisch abbaubarem Kunststoff wie PLA für nur £5 pro Einheit, bei einem Absatz von 10.000 Stück pro Jahr, produziert werden. Während sich das aktuelle Projekt auf Afrika konzentriert, würden aber nicht nur Menschen in Entwicklungsländern sondern auch in Krisengebieten, aufgrund von Krieg oder Naturkatastrophen, davon profitieren.

„Die entscheidende Stärke dieses Projekts ist die Schlichtheit und der multidisziplinäre Ansatz. Unsere Fähigkeiten und Expertise ergänzen sich. Die Kombination von Mathematik mit Technik und Sozialwissenschaften stellt sicher, dass wir eine effektive Wasseraufbereitungsanlage entwickeln, die sowohl nützlich ist als auch von ländlichen Gemeinschaften in Afrika akzeptiert wird.“

Mathematiker des Bath Institute for Mathematical Innovation werden ein Modell entwickeln, mit dem sich die Zeit errechnen lässt, in der das Wasser durch den Prototypen fließt. Experten für digitales Design im Bauwesen sind für die Entwicklung einer Software zuständig, mit der sich die 3D-Modelle der Prototypen entwerfen und für den 3D-Druck exportieren lassen. Den Chemieingenieuren wurde im Rahmen des Projekt die Evaluierung der Effekte verschiedener Bedingungen wie Temperatur, Lichtintensität und Wassertrübung zugeteilt. Zu guter Letzt werden Sozial- und Politikwissenschaftler Wege erarbeiten, wie diese Anlagen am besten von lokalen Gemeinschaften in ländlichen Gebieten angenommen und genutzt werden können.