Graphene sind Kohlenstofflagen, die nur ein Atom dick sind, gleichzeitig aber extrem hart und besonders leitfähig. Die Erforschung des Werkstoffs brachte Prof. Andre Geim und Prof. Kostya Novoselov 2010 den Nobelpreis für Physik. An der Universität Manchester gelang es jetzt, im Labor durch Oxidation ein chemisches Derivat namens Graphenoxid herzustellen, das sich wie eine Tinte auf ein Substrat auftragen lässt, so dass eine dünne Membran entsteht. Die Löcher in der Membran sind dabei nicht größer als ein Nanometer. Wasser dringt hindurch, Salz nicht.

Skalierbare Membranen

Prof. Rahul Nair und sein Team veröffentlichten die Studie mit dem Titel „Tunable sieving of ions using graphene oxide membranes“ am 3. April 2017 im Fachblatt „Nature Nanotechnology“. Prof. Nair: „Die Realisierung skalierbarer Membranen mit gleichmäßiger Porengröße bis hin zur atomaren Skala ist ein wichtiger Schritt vorwärts und eröffnet neue Möglichkeiten zur Verbesserung der Effizienz der Entsalzungstechnik.“

Material noch zu teuer

Erste Schlagzeilen sehen schon das Ende aller globalen Wasserkrisen gekommen – doch bis dahin dürfte es noch ein weiter Weg sein. Eine erste Hürde haben die Forscher um Prof. Nair bereits überwunden: Das Graphenoxid quillt in Kontakt mit Wasser auf. Durch hauchdünne Wände aus Epoxidharz an beiden Seiten der Membran konnten die Wissenschaftler jedoch das Aufquellen verhindern. Offen ist noch die Frage, wie lange die Membran den Kontakt mit dem aggressiven Meerwasser auf Dauer aushält. Außerdem ist selbst das relativ zum Graphen günstigere Graphenoxid noch zu teuer für eine Membranproduktion im großen Maßstab.
Mehr Infos hier auf der Homepage der Universität Manchester