Wasser: eine chemische Lösung
Können Sie sich vorstellen, kein sicheres, sauberes Trinkwasser zur Verfügung zu haben? Hunderte von Millionen Menschen überall auf der Welt sind mit diesem Problem konfrontiert. Einer von acht Menschen hat keinen Zugang zu dieser lebenswichtigen Ressource.
Wasser, mit der chemischen Formel H2O, ist auf der Erde in gewaltigen Mengen vorhanden. Ohne Wasser ist kein Leben möglich. Wasser bedeckt etwa 70 Prozent der Erdoberfläche. Der menschliche Körper besteht zu etwa 70 Prozent aus Wasser. Menschen brauchen sauberes Trinkwasser als Grundvoraussetzung für Gesundheit und Wohlbefinden.
Raumfahrtingenieure, die die Systeme für die ISS entwickeln, haben das gleiche Problem wie all diejenigen, die Menschen in entlegenen Gebieten der Erde helfen wollen – sie müssen Mittel und Wege finden, das unverzichtbare Wasser als leicht verfügbare Ressource bereitzustellen. Ziel des Global Water Experiment 2011 ist es, Schüler mit den chemischen Eigenschaften der globalen Wasserressourcen vertraut zu machen und ihnen zu vermitteln, wie sich Menschen unter verschiedenen Umweltbedingungen mittels unterschiedlicher Verfahren sauberes, sicheres Trinkwasser verschaffen.
Die UNESCO (United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization) und die IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) riefen in Partnerschaft miteinander das Jahr 2011 zum Internationalen Jahr der Chemie aus. Im Rahmen von Projekten, die das ganze Jahr über liefen, nahmen Schüler in aller Welt Wasserproben an ihrem Wohnort und führten Experimente zum pH-Wert und Salzgehalt der Wasservorkommen auf der Erde sowie zu diversen Wasseraufbereitungs- , Desinfektions- und Entsalzungsverfahren durch. Anhand der Ergebnisse soll eine interaktive Weltkarte mit Wasserdaten entstehen.
Die Amerikanische Chemische Gesellschaft sponsert ein Projekt mit dem Titel „Water: A Chemical Solution“ (Wasser: eine chemische Lösung), bei dem Schüler in den USA zum einen von den Schwierigkeiten erfahren sollen, mit denen Menschen anderswo bei der Wasserversorgung kämpfen. Zum anderen soll das Projekt unter jungen Menschen Interesse und Begeisterung für die Chemie wecken und die internationale Zusammenarbeit an einer kreativen Zukunft der Chemie fördern.
Bei dem Projekt lernen die Schüler auch das Wasseraufbereitungs- und Lebenserhaltungssystem der ISS samt seinen technischen Grundlagen kennen. Das System erzeugt ein gereinigtes Destillat aus kondensierter Feuchtigkeit, dem Urin der Besatzung und dem Spülwasser der Bordtoilette, einer Flüssigkeitsmenge von insgesamt etwa 10 kg. Dieses Destillat wird mit dem restlichen gesammelten Brauchwasser von Besatzung und Kabine gemischt und von einem Wasseraufbereitungsaggregat zu Trinkwasser für die Besatzung weiterverarbeitet.
Im Wasseraufbereitungsaggregat fungiert ein jodiertes Harz als Filter. Jod wird dem Wasser zugesetzt, um dem Wachstum von Mikroorganismen entgegenzuwirken – genau wie dem Trinkwasser in manchen Regionen der Erde Chlor zugesetzt wird. Auf der ISS wird Jod anstelle von Chlor verwendet, weil sich Jod viel leichter in den Weltraum transportieren lässt und weniger korrosiv wirkt. Mittlerweile wurde die Wasserfilterung mit jodiertem Harz zu einer kommerziellen Lösung weiterentwickelt und ist bereits in Katastrophengebieten und bei humanitären Hilfsprojekten in mehreren Ländern weltweit im Einsatz.
Wasserrecycling ist entscheidend, um den Bedarf an Frischwasser bei Weltraumexpeditionen zu verringern. Schüler aus aller Welt, die am Global Water Experiment teilnehmen, lernen nicht nur das Lebenserhaltungssystem der ISS kennen, sondern werden auch zum Nachdenken über dieUmwelt und vor allem Wasser, die wichtigste Ressource für das Überleben der Menschheit, angeregt.
Camille Alleyne
International Space Station Program Science Office
NASA Johnson Space Center
