Technik des MIT 19.11.2015, 15:07 Uhr

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.

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.

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.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
Abfallverwertungsgesellschaft des Landkreises Ludwigsburg mbH-Firmenlogo
Bauingenieur / Umweltingenieur als Projektmanager (m/w/d) Abfallverwertungsgesellschaft des Landkreises Ludwigsburg mbH
Ludwigsburg Zum Job 
RHEINMETALL AG-Firmenlogo
Verstärkung für unsere technischen Projekte im Bereich Engineering und IT (m/w/d) RHEINMETALL AG
deutschlandweit Zum Job 
Stadtwerke München GmbH-Firmenlogo
Claim Manager*in (m/w/d) Stadtwerke München GmbH
München Zum Job 
Stadtwerke Tübingen GmbH-Firmenlogo
Meister der Elektrotechnik (m/w/d) als Bauaufsicht und Netzführung Stadtwerke Tübingen GmbH
Tübingen Zum Job 
Stadtwerke Tübingen GmbH-Firmenlogo
Elektromonteure (m/w/d) Stadtwerke Tübingen GmbH
Tübingen Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Projektingenieur Planung (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Oldenburg Zum Job 
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V.-Firmenlogo
Ingenieur/in Luft- und Raumfahrttechnik, Raumfahrtsystemtechnik, Space Systems Engineering o. ä. (w/m/d) Space Systems Engineering Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V.
Faßberg Zum Job 
Stadtwerke Tübingen GmbH-Firmenlogo
Ingenieur (m/w/d) Netzleitwarte Stadtwerke Tübingen GmbH
Tübingen Zum Job 
Schüller Möbelwerk KG-Firmenlogo
Umweltingenieur (m/w/d) Schüller Möbelwerk KG
Herrieden Zum Job 
Forschungszentrum Jülich GmbH-Firmenlogo
Sicherheitsingenieur (w/m/d) Forschungszentrum Jülich GmbH
Jülich Zum Job 
Schluchseewerk AG-Firmenlogo
Maschinenbauingenieur (m/w/d) Schwerpunkt Korrosionsschutz Schluchseewerk AG
Laufenburg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur (w/m/d) Konstruktiver Ingenieurbau Die Autobahn GmbH des Bundes
Osnabrück Zum Job 
Synthos Schkopau GmbH-Firmenlogo
Investment Projekt Spezialist (m/w/d) Synthos Schkopau GmbH
Schkopau Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Ingenieur (w/m/d) Straßenbau Die Autobahn GmbH des Bundes
Dillenburg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Ingenieur (m/w/d) Verkehr Die Autobahn GmbH des Bundes
Osnabrück Zum Job 
Veltum GmbH-Firmenlogo
Planungsingenieur:in für Gebäudetechnik SHK Veltum GmbH
Waldeck Zum Job 
Regierungspräsidium Freiburg-Firmenlogo
Master / Diplom (Univ.) Bauingenieurwesen mit Fachrichtung Wasserbau oder vergleichbar Regierungspräsidium Freiburg
Freiburg im Breisgau Zum Job 
Rittal GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Entwickler / Konstrukteur (m/w/d) für Werkzeugmaschinen Rittal GmbH & Co. KG
Landkreis Wesermarsch-Firmenlogo
Stadt- und Regionalplaner*in Landkreis Wesermarsch
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Ingenieur (w/m/d) C-ITS Entwicklung Die Autobahn GmbH des Bundes
Frankfurt am Main Zum Job 
Das verschmutzte Wasser fließt zwischen zwei Elektroden durch, die sauberes und schmutziges Wasser trennen.

Das verschmutzte Wasser fließt zwischen zwei Elektroden durch, die sauberes und schmutziges Wasser trennen.

Quelle: MIT

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.

Fracking-Gebiet in Wyoming: In den USA werden täglich rund drei Millionen Barrel (169 Liter) Erdöl durch Fracking gefördert. 

Fracking-Gebiet in Wyoming: In den USA werden täglich rund drei Millionen Barrel (169 Liter) Erdöl durch Fracking gefördert.

Quelle: Bruce Gordon/EcoFlight/Simon Fraser University

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.

 

Ein Beitrag von:

  • Wolfgang Kempkens

    Wolfgang Kempkens studierte an der RWTH Aachen Elektrotechnik und schloss mit dem Diplom ab. Er arbeitete bei einer Tageszeitung und einem Magazin, ehe er sich als freier Journalist etablierte. Er beschäftigt sich vor allem mit Umwelt-, Energie- und Technikthemen.

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.