Zonnespons zuivert zeewater: AI maakt drinkwater wereldwijd toegankelijk

Een doorbraak in waterzuivering maakt gebruik van zonne-energie en kunstmatige intelligentie om zout water drinkbaar te maken – zonder dure installaties of hoge energiekosten.

De slimme spons die zout weert

Een internationaal team van wetenschappers heeft een nieuw, sponsachtig materiaal ontwikkeld dat zeewater zuivert met behulp van zonlicht. Wat deze innovatie zo bijzonder maakt, is dat kunstmatige intelligentie (AI) een cruciale rol speelde in de ontwikkeling ervan. Dankzij dit zongevoede materiaal zou miljoenen mensen wereldwijd toegang tot veilig drinkwater kunnen krijgen – een gamechanger voor droge gebieden en eilandstaten.

Zonne-energie en nanotechnologie, gestuurd door AI

Het revolutionaire materiaal – dat een poreuze, sponsachtige structuur heeft – is ontworpen om onder invloed van zonlicht efficiënt zout en andere onzuiverheden uit zeewater te verwijderen. De sleutel tot het succes? AI-gestuurde modellering van materiaaleigenschappen. Onderzoekers gebruikten machine learning om duizenden combinaties van elementen en structuren te simuleren, op zoek naar de optimale samenstelling die licht omzet in warmte én zout effectief afstoot.

Deze combinatie van zonne-ontzilting en data-analyse leidde tot een hybride materiaal dat bestaat uit polymeren en kleine koolstofvlokken die zonlicht absorberen, het water verwarmen, en het vervolgens laten verdampen. Het zout blijft achter in de spons terwijl de waterdamp wordt opgevangen en gecondenseerd tot zuiver drinkwater.

Goedkoop, duurzaam en schaalbaar

Waar klassieke ontzilting doorgaans hoge kosten met zich meebrengt door het intensieve energieverbruik van omgekeerde osmose of destillatie, biedt dit nieuwe systeem een milieuvriendelijk en goedkoop alternatief. Volgens de onderzoekers kan het materiaal lange tijd hergebruikt worden, en is het eenvoudig te produceren met goedkope grondstoffen.

AI hielp bovendien om de levensduur van de spons te verlengen en het risico op verstopping of zoutophoping te minimaliseren. Dankzij slimme patroonherkenning kon men optimaliseren waar het menselijke trial-and-error veel langer over had gedaan.

Een waterzuiverende toekomst

De toepassingen zijn enorm: van dorpen zonder infrastructuur tot rampgebieden of mobiele veldhospitalen. Zelfs kleinschalige huishoudelijke systemen in ontwikkelingslanden zijn denkbaar. De AI-ondersteunde ontwikkeling bewijst opnieuw dat slimme algoritmes in combinatie met materiaalwetenschap niet alleen technologische sprongen mogelijk maken, maar ook een directe impact kunnen hebben op menselijke basisbehoeften zoals schoon water.

AI als architect van duurzaamheid

Deze doorbraak toont aan dat kunstmatige intelligentie niet alleen data analyseert of teksten schrijft, maar ook concrete oplossingen kan helpen ontwerpen voor de klimaatcrisis, de waterproblematiek en de energietransitie. Terwijl de zon haar werk doet, zorgt AI erachter de schermen voor dat elke straal optimaal wordt benut.

Een spons, een zonnestraal en een algoritme: eenvoudiger en slimmer kan de toekomst van water niet worden.

Meer info https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsenergylett.5c01233