Trinkwasser und Strom aus einem Gerät
Eine 17-Jährige Australierin hat ein Gerät erfunden, mit dem gleichzeitig verschmutztes Wasser gereinigt und Strom generiert wird. Mit dieser Idee ist sie eine der 15 Finalisten im Google Science Fair Wettbewerb. Gewinnen können dank dieser Innovation vor allem die Menschen in der Dritten Welt.
Cynthia Sin Nag Lam zählt zu den Finalisten im Google Science Fair-Wettbewerb. Sie entwickelte ein tragbares Gerät, das mit Hilfe der Photokatalyse Elektrizität erzeugt und gleichzeitig Wasser reinigt.
Foto: Cynthia Lam
Heerscharen von Technikern und Ingenieuren auf der Welt haben sich bisher vergeblich daran versucht, zwei der größten Menschheitsprobleme zu lösen: den Zugang zu sauberem Trinkwasser und zu Elektrizität. Nun kommt die gerade einmal 17 Jahre alte Cynthia Sin Nga Lam aus Melbourne daher und bietet für beide Probleme eine einzige Lösung an: H2PRO reinigt verdrecktes Abwasser per Photokatalyse und erzeugt dabei Strom. „Bei der Photokatalyse wird nicht nur Wasser gereinigt und sterilisiert, sondern es wird auch Wasserstoff durch die Aufspaltung von Wasser produziert. Dieser kann zur Erzeugung von Elektrizität genutzt werden“, erklärt die australische Erfinderin.
„15 Ideen, um die Welt zu verändern“
Mit ihrer bahnbrechenden Idee ist Cynthia Lam eine von 15 Finalisten im Google Science Fair Wettbewerb, dessen Motto lautet: „15 Ideen, um die Welt zu verändern“. Ihr H2PRO hat durchaus das Potential, die Welt zu verändern. Weltweit leben 1,2 Milliarden Menschen ohne Elektrizität und 780 Millionen haben keinen Zugang zu sauberem Wasser. „Wenn schon so viele Menschen an beiden Problemen leiden, warum nicht diese mit einer innovativen Maschine lösen“, sagte sich die 17-Jährige Australierin und forschte munter drauflos. Im April 2013 begann sie aus Neugier und aus Liebe zur Chemie mit ihrer Forschungsarbeit zum Thema Photokatalyse. Prompt gewann sie ein Major Stipendium im Victoria Science Talent Search, das sie dazu motiviert hat, den H2PRO zu entwickeln.
Nur Sonnenlicht nötig
Das besondere an H2PRO: Einzig Sonnenlicht muss für den photokatalytischen Prozess vorhanden sein, es ist keine weitere Energiequelle vonnöten. Im H2PRO absorbiert Titandioxid die UV-Energie aus dem Licht der Sonne. In der Folge entsteht eine Redoxreaktion, die in der Lage ist, organische Verbindungen zu oxidieren.
Notizen von Cynthia Lam zum H2PRO.
Quelle: Google Science Fair
Bis zu 90 Prozent der im zu reinigenden Abwasser vorhandenen organischen Substanzen konnte Cynthia Lam dadurch in nur zwei Stunden eliminieren. Die organischen Verbindungen werden zu unschädlichem Kohlendioxid und Wasser umgewandelt.
„Ich möchte Medizin oder Umwelttechnik studieren“
Die Erfindung besteht aus zwei Teilen: Die obere Einheit dient zur photokatalytischen Wasserreinigung und zur Wasserstofferzeugung. Sie ist mit einer Brennstoffzelle und der Bodeneinheit zur weiteren Wasserfiltration verbunden. Cynthia Lam räumt ein, dass die Leistung des H2PRO in der Stromerzeugung noch zu wünschen übrig lässt und vor allem instabil ist. „Ich werde es aber weiter verbessern, bis das Gerät stabil Strom erzeugt“, so Lam, die in Melbourne die Balwyn High School besucht. Ihre Zukunft hat sie klar vor Augen: „Ich möchte in der Zukunft Medizin oder Umwelttechnik studieren, weil ich so in die Lage versetzt werde, Menschen in Not zu helfen.“
LEGO-Education Rucksack als ein Preis für die Finalisten
Der Google Science Fair Wettbewerb ist ein Wissenschafts- und Technologiewettbewerb, der einmal im Jahr für Schüler und Schülerinnen zwischen 13 und 18 Jahren weltweit ausgelobt wird. In jedem Fall kassiert die 17-Jährige als eine von 15 Finalisten im Google-Wissenschafts-Wettbewerb einige interessante Preise. So bekommt sie einen LEGO-Education-Rucksack zusammen mit einem LEGO-MINDSTORMS-Education-EV3-Grundset, einem Ladegerät und einer Softwarelizenz für einen Einzelnutzer. Entwickelt hat dieses Lego-Bildungssystem der Designer Pelle Peterson, der als einer von 16 Mitgliedern die Jury des Google-Wissenschaftswettbewerbes bildet.
Chefin von Science American sitzt in der Jury
Ein weiterer Kopf der Jury ist Mariette DiChristina, die für die Wissenschaftszeitschriften Scientific American, ScientificAmerican.com, Scientific American Mind und alle Sonderausgaben der Zeitschrift verantwortlich ist. Sie ist die erste Frau, die in der 167-jährigen Geschichte des Scientific American an der Spitze des Unternehmens steht. Für die Finalisten gibt es deshalb auch ein zwölfmonatiges Abonnement der Zeitschrift „Scientific American“ für die digitale Ausgabe und die Printausgabe. Dazu gibt es noch ein Jahresabo von National Geographic sowie eine Google-Geschenktüte.
Sollte Cynthia Lam am 23. September 2014 den diesjährigen Google-Wissenschaftswettbewerb gewinnen, darf sie sich über eine zehntägige Reise zu den Galapagos Inseln mit National Geographic Expeditions freuen. Google übernimmt die gesamten Kosten der Flugtickets für den Gewinner und einen Elternteil oder einen Erziehungsberechtigten. Dazu gesellt sich noch ein Stipendium im Wert von 50.000 US-Dollar.
Blick hinter die Kulissen von Virgin Galactic
Zudem kann der Gewinner des Hauptpreises einen Blick hinter die Kulissen des kommerziellen Raumfahrtbetriebs von Virgin Galactic werfen. Er oder sie wird dem Team von Virgin Galctic am Spaceport America in New Mexico bei der Vorbereitung zukünftiger Astronauten auf einen Raumflug über die Schulter schauen und beim Start und der Rückkehr des Raumschiffes zusehen.
Konkurrenz ist groß
Die Konkurrenz um diesen attraktiven Hauptpreis ist immens. Cynthia Lam mit ihrer Innovation H2PRO muss sich beispielsweise gegen den 17-jährigen Guillaume Rolland aus Frankreich durchsetzen, der einen olfaktorischen Wecker entwickelt hat, weil ihn das morgendliche schrille Weckerrasseln genervt hat. Mit seiner Erfindung wird man morgens mit Parfumölen aus dem Schlaf geduftet.
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