19.11.2015, 15:07 Uhr | 0 |

Technik des MIT Elektroschocks sollen Schmutzwasser aus dem Fracking reinigen

Mit Elektroschocks wollen US-Forscher stark verschmutztes Fracking-Wasser reinigen. Dabei fließt das Wasser zwischen zwei Elektroden, deren Spannung das Wasser in eine sauber und schmutzige Fraktion trennt. Im Labor funktioniert die Methode schon.

Fracking-Feld in den USA
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Beim Fracking entstehen große Mengen stark verunreinigten Wassers. MIT-Forscher wollen nun das Wasser mit Hilfe von Elektroschocks in eine saubere und eine stark belastete Fraktion trennen.

Foto: MIT/Gradiant

Fracking, also das Aufbrechen von Gesteinsformationen, um Erdgas und Erdöl freizusetzen, gilt in Deutschland als Technologie, die die Umwelt gefährden kann. Tatsächlich enthält das Wasser, das unter hohem Druck in den Untergrund gepresst wird, neben Sand wenige Prozent Chemikalien, die das Wasser wie ein Spülmittel enthärten, und verhindern, dass sich Algen bilden, die die Poren verstopfen. Ein Teil des Fracking-Wassers gelangt zur Oberfläche zurück, wo es im günstigsten Fall gesammelt und gereinigt wird.

Im günstigsten Fall entsteht Trinkwasser

Da es sich um sehr große Mengen an Flüssigkeit handelt, deren Reinigung sehr teuer ist, pressen manche Unternehmen das Schmutzwasser einfach in tief gelegene geologische Formationen. Forscher am Massachusetts Institute of Technology in Cambridge haben jetzt ein Verfahren entwickelt, mit dem sich verunreinigtes Wasser in zwei Fraktionen aufteilen lässt.

Eine besteht im günstigsten Fall aus Frischwasser, das ohne weitere Behandlung trinkbar ist, die andere aus Wasser, in dem die Schadstoffe konzentriert sind. Damit ließe sich die Wassermenge, die endgelagert werden muss, drastisch verringern. Das Konzentrat könnte auch wieder mit Wasser und Sand vermischt und erneut zum Fracking genutzt werden.

Ionen werden abgelenkt

Anders als bei gängigen Verfahren wie der Umkehrosmose, bei der Verunreinigungen durch feine Membranen, die verstopfen können, zurückgehalten werden, arbeiten die MIT-Wissenschaftler mit elektrischen Schockwellen. Das verunreinigte Wasser fließt zwischen zwei Elektroden durch, zwischen denen in schneller Folge eine elektrische Spannung aufgebaut wird. Diese sorgt dafür, dass positiv geladene Ionen zur negativ geladenen Elektrode abgelenkt werden. Negativ geladenen Ionen drängen zur Gegenseite. Am Ende der Strecke teilt eine Art Messer die beiden Ströme in Frisch- und Schmutzwasser.

Die Schock-Elektrodialyse funktioniert bisher nur im Labor

Das Verfahren ist zur Entsalzung von Wasser entwickelt worden. In diesem Fall sind es die Natrium-Ionen – Salz ist ein Molekül, das Natrium und Chlor enthält –, die zur negativen Elektrode driften. Das gasförmige Chlor weicht in die Atmosphäre aus. Schock-Elektrodialyse nennen die Forscher ihre Entwicklung, die im Labor schon funktioniert. Sie hoffen, mit dieser Technik eine Entsalzungsmöglichkeit gefunden zu haben, die weniger Energie benötigt als etwa die Umkehrosmose, bei der Salzwasser mit hohem Druck durch eine Membran gepresst wird, die keine Natriumchlorid-Moleküle passieren lässt.

Sven Schlumpberger, der zum Entwicklerteam von Martin Bazant gehört, MIT-Professor für Chemie und Mathematik, geht davon aus, dass sich die Schock-Elektrodialyse auch für Fracking-Wasser eignet. Sie könnte allerdings nur einen Teil der Chemikalien aus dem Hauptstrom entfernen. Das Spülmittel bliebe sicherlich drin.

Und doch wäre das ein Fortschritt: Denn derzeit haben die USA in einigen Regionen große Probleme mit der Belastung des Trinkwassers als Folge des Frackings.

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Von Wolfgang Kempkens
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