Innovation | Dr. Pavel Lehky testet verblüffende Erfindung auf Kap Verde
Wasser aus der Luft trinken
Das Absorptionsmodul besteht hauptsächlich aus glyceringetränkten Lappen, welche die Luftfeuchtigkeit an sich binden.
Foto: Walliser Bote
Pavel und Jan Marc Lehky zusammen mit dem kanadischen Experten Roland Wahlgren auf Kap Verde (von links).
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Wallis | Trinkwasser aus der Luft gewinnen: Was nach einem Science-Fiction-Film tönt, ist bereits Realität. Ein Forschungsaufenthalt auf den kapverdischen Inseln bestärkte Vater und Sohn Lehky in ihrer Überzeugung, dass sie im Wettlauf gegen die weltweite Konkurrenz gut unterwegs sind.
Alles nahm seinen Anfang vor etwa zehn Jahren. Der gebürtige Tscheche Dr. Pavel Lehky, Mitbegründer und ehemaliger Leiter der Biotechnologie von Lonza Visp, tüftelt an einer Maschine, die Wasser aus der Luft filtern soll. Damals, erinnert sich seine Tochter, die Briger Ärztin Dr. Monique Lehky Hagen, hätte der Otto-Normalbürger nichts von einer solchen Möglichkeit gewusst. Das mag sich seither nur marginal geändert haben, doch immerhin gibt es inzwischen einen entsprechenden Wettbewerb, den «Water Abundance XPRIZE». 98 Teams aus 25 Ländern arbeiten daran, allein mithilfe von erneuerbaren Energien Wasser aus der Luft zu gewinnen. Die Produktionskosten für einen Liter Wasser dürfen dabei zwei US-amerikanische Cent, also gut zwei Rappen, nicht übersteigen.
Glycerin bindet die Luftfeuchtigkeit
Als einzige Schweizer Vertreter nehmen Lehkys am Wettbewerb teil. Durch die Stiftung «Sanakvo», was in der Weltsprache Esperanto so viel wie «gesundes Wasser» bedeutet, verfolgen sie weiter das Ziel einer effizienten «Trinkwasser-aus-der-Luft-Maschine». Möglich ist dies dank der Eigenschaft des Stoffs Glycerin, Wasser bzw. Luftfeuchtigkeit an sich zu binden. Hängt Erfinder Pavel Lehky also glyceringetränkte Lappen an die Luft, sammelt sich mit der Zeit ein Glycerin-Wasser-Gemisch. Je höher die Luftfeuchtigkeit ist, desto besser funktioniert diese sogenannte Absorption. Im zweiten Schritt, genannt Extraktion, wird das Gemisch sodann mithilfe der Sonne (oder Strom) wieder in Wasser und Glycerin aufgetrennt. Dies geschieht, indem das Gemisch auf eine Membran gegeben wird, welche nur Dampf durchlässt. Wenn das Gemisch nun von der Sonne beschienen wird, verdampft das Wasser und wandert durch die Membran in ein zweites Behältnis. Da dieses kühler ist, wandelt sich der Dampf wieder in flüssiges Wasser. Auf der anderen Seite bleibt nur das Glycerin, welches gleich wieder für die nächste Absorption verwendet werden kann. Ein so simples wie geniales Prinzip, dank dem Pavel Lehky vom «Plenum VS» 2013 zum Walliser des Jahres gewählt worden ist.
Anderes Prinzip als die Mitbewerber
Dass die Prozesse Absorption und Extraktion völlig unabhängig voneinander sind, sei der entscheidende Unterschied zu den Konkurrenzprodukten, freut sich Pavels Sohn, der Ingenieur Dr. Jan Marc Lehky. Zudem seien viele der Konkurrenzprojekte entweder sehr energieintensiv oder aber sie würden mit toxischen Substanzen arbeiten. Alles in allem also sicher keine schlechten Vorzeichen, um beim Wettbewerb den Sprung unter die letzten fünf zu schaffen, wo jedem Team ein Preisgeld von 50 000 Dollar winkt. Sollte es sogar zum ganz grossen Wurf reichen, wäre das 1,5 Millionen Dollar wert.
Mit solchen Gedanken beschäftigen sich Lehkys aber wohl noch nicht. Gleichwohl sind Vater und Sohn Anfang dieses Jahres auf die kapverdischen Inseln gereist, um die Effizienz von Pavels Erfindung im Ernsteinsatz zu studieren. Zehn Tage Untersuchungen waren auf der vor der Küste Westafrikas gelegenen Insel Sal eigentlich vorgesehen. Nach Problemen mit dem Transport der Ausrüstung sowie infolge Schwierigkeiten am Zoll konnte die «Wassermaschine» schlussendlich nur noch vier Tage lang getestet werden. Halb so schlimm, denn diese Zeit habe gereicht, blickt Jan Marc Lehky zurück. «Dank der Erfahrungen im Feld haben wir einige neue Ideen, wie wir unser Projekt weiter optimieren können.» Zwar habe man natürlich auch zuvor schon Daten gesammelt. Allerdings lasse sich anhand von Labordaten verständlicherweise weniger gut kalkulieren als nach einem Feldversuch. «Im Labor hat es zum Beispiel keine Wolken, die sich plötzlich vor die Sonne schieben», schmunzelt der Ingenieur.
«Wassermaschine» funktioniert überall
5,4 Liter Trinkwasser kann die Stiftung Sanakvo mit ihrer aktuellen Maschine pro Quadratmeter Membran täglich extrahieren. Eingesetzt werden kann das Gerät derweil praktisch überall: Für die Extraktion braucht es lediglich Sonne (alternativ Strom); für die Absorption ist Luftfeuchtigkeit vonnöten. Und die, weiss der Ingenieur, sei praktisch überall vorhanden, gerade des nachts etwa auch in der Sahara.
Da die Wasserproduktion zudem nicht vom Vorhandensein eines Leitungssystems abhängt, sondern allein durch die Maschine und völlig autonom möglich ist, glaubt Jan Marc Lehky, dass das Prinzip «Wasser aus der Luft» eine mögliche Lösung sei, um die Knappheit von sauberem Trinkwasser auf der Welt zu verringern. Noch immer sterbe nämlich alle 20 Sekunden ein Kind an den Folgen von verunreinigtem Wasser, ruft er in Erinnerung.
Demzufolge sind auch mögliche prioritäre Einsatzgebiete der «Wassermaschine» bereits festgelegt: Am dringendsten benötigt würde sie einerseits in wasserarmen Ländern, andererseits in Katastrophengebieten. Dabei koste das Gerät an sich nicht viel: Das Glycerin etwa sei ein Abfallprodukt, welches bei verschiedenen chemischen Prozessen entstehe und demnach billig erhältlich sei.
Für die Stiftung Sanakvo geht es nun darum, ihre Maschine weiter zu optimieren. In einer nächsten Phase, sagt Jan Marc Lehky, wolle man mehrere Einzelmodule zu einer Batterie zusammenstellen. «Zudem hoffen wir, dass wir einen Partner finden, der mit uns weitermacht. Zum Beispiel eine internationale Organisation, die vor Ort tätig ist», wünscht er sich. Sollte es beim Wettbewerb für einen Platz unter den ersten fünf reichen, wäre das zweifellos ein Argument, um Interessenten von sich zu überzeugen.
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