Erfindung: Energiesparende Wasserfilter
Der Durst der High-Tech-Elektronikindustrie ist nicht zu stillen – ihr Bedarf an ultrareinem Wasser, auch Reinstwasser genannt, steigt ständig. Wie sich gezeigt hat, sind die herkömmlichen Verfahren zur Wasseraufbereitung jedoch sehr energieintensiv und nicht nachhaltig. Abhilfe versprechen nun die Wasserfilter, die der Däne Peter Holme Jensen und sein Team erfanden: nach dem Vorbild natürlich vorkommender Reinigungsproteine, der "Aquaporine", bieten sie ein energiesparendes Verfahren zur industriellen Herstellung von absolut reinem Wasser.
Die Erfindung nutzt die
natürliche Bewegung von Wasser zwischen den Zellen und die Eigenschaften der
Proteine, die sie ermöglichen. Diese sog. "Aquaporine" lassen Wasser
durch die Zellmembranen passieren, Salze und Mineralien jedoch nicht. Dieses
Prinzip haben die Erfinder in ihre "Biomembran"-Technologie
integriert.
Bei der herkömmlichen Wasseraufbereitung wird Rohwasser unter hohem Druck durch immer feinporigere Filter geleitet. Dieses Verfahren benötigt sehr viel Energie und wird zusätzlich dadurch verkompliziert, dass die Poren verstopfen können. Die Erfindung dagegen kommt ohne externen und energieintensiven hydrostatischen Druck aus. Sie nutzt die "Vorwärtsosmose" zum Transport der Wassermoleküle durch eine Membran, in deren Trägerschicht Aquaporine integriert sind.
Gesellschaftlicher Nutzen
Etwa 1,5 Millionen Menschen weltweit haben keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser. Gleichzeitig braucht die Industrie immer mehr Wasser, das nicht nur sauber ist, sondern absolut rein. Mit den Aquaporin-Filtern kann Wasser in einem energiesparenden Verfahren zu Reinstwasser für industrielle Zwecke aufbereitet werden. Zudem kann die Technologie in großen Anlagen zur Meerwasserentsalzung und zur Klärung von Industrieabwasser eingesetzt werden und so erheblich zur Schonung der globalen Trinkwasservorräte beitragen.
Wirtschaftlicher Nutzen
Aquaporin-Membranen produzieren ultrareines Wasser für die Halbleiter- und die Fotovoltaik-Industrie, wo sogar winzigste Partikel Bestandteile im Nanometerbereich beschädigen könnten.
Das Volumen des Weltmarkts für Wasseraufbereitung wird derzeit auf 271 Mrd. EUR geschätzt, die jährliche Wachstumsrate beträgt 4 - 5 %. Ein Marktanteil von 21 - 22 % bzw. 58 Mrd. EUR entfällt auf den Verkauf von Ausrüstung, Technologie und Chemikalien zur Wasseraufbereitung; in diesem Bereich ist auch Wasseraufbereitungstechnologie wie die speziellen Biomembran-Filter von Aquaporin angesiedelt. 2011 schloss sich Aquaporin A/S mit der deutschen Membrana GmbH zusammen, einem der weltweit führenden Anbieter von mikroporösen Membranen für medizinische Zwecke, um die Aquaporin-Technologie in diesen Bereich zu integrieren.
