23. september 2020

Kemiker omdanner havvand til drikkevand ved hjælp af CO2

Kemi

En kemiker fra Københavns Universitet har opfundet en banebrydende, grøn teknologi, som på få minutter kan omdanne havvand til drikkevand ved hjælp af C02. Planen er at bruge teknologien, der udskifter el med CO2, i både overlevelsesudstyr og i store industrianlæg i lande, hvor befolkningen mangler rent drikkevand.

Vandflaske
Jiwoong Lee fra Kemisk Institut på Københavns Universitet har opfundet en banebrydende teknologi, som med brug af CO2 kan omdanne havvand til drikkevand uden brug af elektricitet. Foto: Getty

Over 800 millioner mennesker har lige nu ikke adgang til rent drikkevand, og ifølge FN vil tallet være 3,3 milliarder allerede i 2030. Derfor stiger behovet for at finde smartere metoder til at afsalte havvand, end vi har i dag. Havvand er nemlig en livsvigtig kilde til drikkevand mange steder i verden.

En af de grundlæggende udfordringer ved den måde, man typisk afsalter vand på i dag, er energiforbruget. Afsaltningsanlæggene bruger enorme mængder el, som kommer fra fossile brændsler og dermed bidrager til klimaforandringer.

Jiwoong Lee fra Kemisk Institut på Københavns Universitet har opfundet en banebrydende teknologi, som med brug af CO2 kan omdanne havvand til drikkevand uden brug af elektricitet.

”Det er lidt ligesom den sodastream-maskine, som mange har stående hjemme i køkkenet. Man putter noget CO2 i vandet, og så går der en kemisk proces i gang. Men i stedet for at bruge CO2’en til at danne kulsyre, bruger vi den til at sortere saltet fra vandet med,” siger Jiwoong Lee, som foruden at være forsker og adjunkt ved Kemisk Institut, også er stifter af spinout-virksomheden CowaTech ApS, der har patent på opfindelsen.

Afsaltet vand på under 10 minutter

Teknologien virker ved, at man putter stoffet diamin i saltvandet. Denne type diamin er CO2-responsivt, hvilket betyder, at man kan få stoffet til at opføre sig på en bestemt måde, når det kommer i forbindelse med CO2. Diaminen binder den CO2, der tilsættes, og fungerer derefter som en svamp, der opsuger saltet, som man så kan skille fra. Processen tager 1-10 minutter. Når man fjerner CO2’en, frigives saltet igen – dermed kan man nemt genbruge de kemiske stoffer til flere runder afsaltning.

Metoden er lige nu i stand til at fjerne 99,6 procent af saltindholdet i havvand på laboratorieniveau. Der bliver stadig udviklet på teknologien for bl.a. at gøre prisen billigere og optimere genanvendelsesprocessen.

”Jeg har altid gerne villet bruge min forskning i kemi til at gøre noget godt. Oftest forbinder folk kemi med noget, der forurener vand. Men ved at bruge de samme teknologier, som vi forurener det med, kan vi faktisk gøre det stik modsatte. Og i stedet for at udlede CO2, bruger vi det her til et gavnligt formål,” siger Jiwoong Lee.

Snart på flaske

Lige nu skal teknologien stå sin prøve i mindre skala, nemlig i vandflasker med specialdesignede filtre, der fx kan bruges som udstyr i redningsbåde eller som grej til outdoor-aktiviteter. Firmaet CowaTech har i samarbejde med ingeniørvirksomheden Kapacitet A/S fremstillet en prototype-flaske, som er klar om 2-3 måneder.

På længere sigt er ambitionen at få teknologien i brug i stor skala som et alternativ til nutidens afsaltningsanlæg. I første omgang er planen at anvende teknologien som et supplement til omvendt osmose – den afsaltningsmetode, som i dag dominerer markedet, hvor CowaTech forventer at kunne mindske energiforbruget med 50 procent.

Jiwoong Lees forhåbning er desuden, at teknologien i fremtiden kan gøre brug af CO2, som er suget ud af atmosfæren. Dette er et felt, som Jiwoong Lee og hans forskergruppe også forsker i.

Jiwoong Lee og hans forskningsgruppe er nomineret til Københavns Universitets Innovationspris 2020.

 

FAKTA:

  • Kun 2,5 % af verdens vandforsyning er ferskvand, mens de resterende 97,5 % er saltvand.

  • Der findes cirka 16.000 afsaltningsanlæg i verden fordelt på 177 lande (kilde: UNU-INWEH).

  • Energiforbruget ved CowaTechs teknologi forventes at ligge under 0,5 kWh/m3 afsaltet vand. Det er dermed langt mere energieffektivt end de førende teknologier på markedet.

  • Læs mere om teknologien og CowaTech Aps: cowatech.dk

  • Forskningen har modtaget støtte fra VILLUM FONDENs Villum Young Investigator-program, Miljø- og Fødevareministeriets MUDP-program og Innovationsfondens Innobooster-program.