Jedes Jahr sterben weltweit etwa anderthalb Millionen Menschen an Mangel an sauberem Trinkwasser. Dies liegt daran, dass mehr als 80 % aller Wasserressourcen für die Bewässerung der Böden in den Wüstenregionen unseres Planeten aufgewendet werden. Wissenschaftler eines Unternehmens, das hydrophobe Materialien entwickelt, haben eine Sandabdeckung erfunden, um den Bedarf an Wasser und Bewässerung zu reduzieren. Unter dem Mangel an frischem Trinkwasser leiden vor allem afrikanische Länder sowie die Staaten des Nahen Ostens, weshalb in den Vereinigten Arabischen Emiraten allerdings mit Unterstützung deutscher Spezialisten hydrophober Sand erfunden wurde.
Um seine Natur zu verstehen, ist es notwendig, die Definition von Hydrophobizität zu studieren.
Was ist Hydrophobie und wie unterscheidet sie sich von Hydrophilie?
Diese beiden miteinander verbundenen Konzepte sind auf alle Substanzen und Materialien anwendbar. Sie sind dafür verantwortlich, wie leicht sie mit Wasser in Kontakt kommen oder nicht. Auf Materialien mit hydrophiler Oberfläche verteilt sich ein Wassertropfen vollständig und wird absorbiert. Zu solchen Körpern gehören Carbonate, Silikate, Sulfate, Tone und Silikatgläser. Die hydrophobe Oberfläche weist einen Wassertropfen ab und verhindert, dass er ins Innere eindringt. Alle Metalle, Paraffine, Fette, Wachse und einige Kunststoffarten besitzen diese Eigenschaft. Hydrophobie ist ein geringer Grad an Hydrophilie. In der Textilindustrie werden Stoffe hydrophilisiert, um sie gefärbter zu machen, und ihre Hydrophobierung hilft, sie wasserdicht zu machen.
Wie unterdrückt man hydrophile Eigenschaften im Sand?
Auch ohne zu tief in die Physik der Substanzen einzutauchen, ist klar, dass Sand Wasser perfekt durchlässt und absorbiert. Aber dank moderner Nanotechnologie vollbringen Wissenschaftler Wunder, indem sie die ursprünglichen Eigenschaften von Materialien verändern. Um hydrophoben Sand zu erh alten, mussten sie jedes Sandkorn mit einer speziellen Lösung behandeln, deren Geheimnisse nicht preisgegeben werden. Dieser Sand behält seine Eigenschaften 30 Jahre lang. Bisher finden diese Veranst altungen auf der Ebene von Experimenten statt, aber das Unternehmen ist bereit, im industriellen Maßstab zu arbeiten. Es dauert ungefähr 40 Sekunden, um ein Sandkorn zu verarbeiten, aber die Produzenten haben die Ressourcen, um täglich 3.000 Tonnen hydrophoben Sand zu produzieren.
Wie wird Sand den weltweiten Wasserverbrauch senken?
Wissenschaftler schlagen vor, hydrophoben Sand als wasserdichte Trennschicht zwischen fruchtbarem Boden,welche Pflanzen angebaut werden, und alle anderen Bodenschichten. Diese Schicht reduziert die Anzahl der Bewässerungen pro Tag von 5 auf eine, da das Wasser nicht in die Tiefe geht, sondern die Wurzeln nährt. Wissenschaftler haben sogar ein mutiges Experiment zum Anbau von Reis in Trockengebieten gewagt, aber noch keine konkreten Ergebnisse.
Sand mit hydrophoben Eigenschaften wird auch im Bauwesen beim Bau von Fundamenten, insbesondere in Regionen mit hohem Grundwasserspiegel, eine gute Verwendung finden.
Wie kann man hydrophoben Sand selber machen?
Um eine Handvoll Sand in Wasser zu geben und dann trocken zu extrahieren, ist eine Vorbehandlung notwendig, meist mit Silikonpolymeren. Die meisten Neugierigen werden von der Frage heimgesucht: Ist es möglich, hydrophoben Sand zu Hause herzustellen? Natürlich ist es möglich, aber nicht so hochwertig und behält seine Eigenschaften lange bei. Es gibt einen Weg, den manche Leute der Öffentlichkeit als Trick vorführen. Es ist notwendig, sauberen Sand in einen glühenden Ofen zu legen, ihn gut erwärmen zu lassen und dort zu trocknen. Anschließend herausnehmen und mit wasserabweisenden Kleidersprays behandeln. Diese können Sie in jedem Sportgeschäft kaufen. Nach diesen Manipulationen können Sie den Sand wiederholt vollständig trocken in den Wasserbehälter legen und entfernen.
