Im Death Valley sinkt die relative Luftfeuchtigkeit nachts sogar auf 14 Prozent, tagsüber kletterte das Hygrometer nicht über 26 Prozent. Doch gerade für derart trockene Orte ist der Wasserernter von Omar Yaghi geschaffen. Sein Herzstück sind MOFs. Diese Gerüstmaterialien sind extrem porös: Die Oberfläche von einem Gramm entspricht der eines Fußballfeldes. Diese Materialien bestehen aus Kohlenwasserstoffverbindungen, deren Moleküle über Metall- und Sauerstoffatome so miteinander verknüpft sind, dass ein dreidimensionales Gerüst entsteht mit den Metallatomen als Knotenpunkten. Je nachdem, wie groß oder wie sperrig die verwendeten Kohlenwasserstoffmoleküle sind, werden die Poren der resultierenden Gerüste kleiner oder größer, starr oder flexibel.
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Als Omar Yaghi in den USA und Susumo Kitagawa in Japan vor etwa 30 Jahren unabhängig voneinander die metallorganischen Gerüstsubstanzen entwickelten, waren die Chemiker zunächst von der Schönheit ihrer Strukturen begeistert. Es faszinierte sie, dass sie die Größe und die Eigenschaften der Hohlräume in den Festkörpern chemisch steuern können.
Einige der untersuchten MOFs nahmen besonders viel Wasser auf, und das schon unterhalb von 20 Prozent relativer Luftfeuchte. Sie hielten die Wassermoleküle geradezu fest. Es kam noch besser: Die MOFs gaben das Wasser bei 45 Grad Celsius wieder ab. Das bedeutete: Ein solches Material würde in der Wüste Wasser aufnehmen und es ohne große Energiezufuhr auch wieder abgeben. ... Dass das Prinzip des Wasserernters funktioniert, stellte Yaghis Labor im Jahr 2017 unter Beweis: Der Prototyp sammelte passiv in der Nacht das Wasser aus der Luft und setzte es in der Mittagshitze wieder frei, sodass es sich in einem Container im Inneren des Gerätes sammelte. Das Ergebnis: eine Tasse Wasser.