Als je naar de cijfers kijkt, Zuid-Korea lijkt niet echt een waterprobleem te hebben. Het land ontvangt ongeveer 1,6 keer het wereldgemiddelde aan regenval.

Het probleem is daarentegen dat de meeste van deze regenval zeer seizoensgebonden is. "In Zuid-Korea, de regen valt vooral in de zomer, " zegt Dr. Young H Lee van het Center for Water Resource Cycle Research van het Korea Institute of Science and Technology. "Daarom hebben we waterschaarste in de lente en de winter - er is niet genoeg regen tijdens deze seizoenen."

Het Koreaanse schiereiland heeft ook steil terrein, wat betekent dat regenwater de neiging heeft om snel weg te stromen. Voeg daarbij een hoge en stijgende bevolkingsdichtheid en de watervoorziening wordt al snel een probleem. "Daarom probeert de Koreaanse regering afvalwater en schoon regenwater te hergebruiken - om deze problemen met waterschaarste op te lossen, " legt Dr. Lee uit.

Gelukkig zorgt Korea's netwerk van multifunctionele dammen voor een stabiele watervoorziening en helpt het overstromingen te voorkomen. "De stad en de overheid proberen gezuiverd afvalwater te hergebruiken, maar mensen willen het niet gebruiken, " Dr. Lee legde uit. "De enige manier om dit hergebruikte afvalwater te gebruiken is voor irrigatie." Een andere manier is om de stroom van rivieren te regelen, zodat boeren nog steeds toegang hebben tot rivierwater tijdens perioden van droogte.

Deze watereisen vragen ook om een ​​verscheidenheid aan technologie. "Veel afvalwaterzuiveringsinstallaties gebruiken nu membraantechnologie om gemeentelijk afvalwater te behandelen, " zei Dr. Lee. "Het probleem van de membraantechnologie is eigenlijk de grote hoeveelheid energie die nodig is in het proces en het is ook erg duur om de membraanmodule te vervangen en te bedienen."

In plaats daarvan, het afvalwater zuiveren met speciale mineralen die verontreinigingen verwijderen kan goedkoper zijn en minder energie kosten. Typisch gebruiken waterzuiveringsinstallaties een mineraal genaamd zeoliet om schadelijke componenten uit het water te verwijderen, zoals ammonium en zware metalen.

Zeoliet in poedervorm is echter niet erg efficiënt; zeoliet in poedervorm kan er lang over doen om op de bodem van een behandelingstank te zakken, waardoor het moeilijk te recupereren is voor recycling. Bovenal, het poeder heeft de neiging om samen te klonteren, het aanzienlijk verminderen van de adsorptieplaatsen die de verontreinigingen kunnen verwijderen.

Dr. Lee's onderzoek richt zich op het invangen van micro-sized zeolietdeeltjes in poreuze hydrogels; hierdoor kunnen de zeolietdeeltjes verontreinigingen uit het water verwijderen en tegelijkertijd voorkomen dat ze samenklonteren.

"De hydrogelkraal heeft dezelfde grootte als de commerciële zeolietkraal, maar het bevat micro-sized zeolietdeeltjes binnenin, dus de toegankelijke adsorptieplaatsen zijn veel hoger, " zei dr. Lee.

De hydrogels hebben ook een goede 'bezinkbaarheid', zodat ze gemakkelijk kunnen worden verzameld en hergebruikt, legt hij uit.

Dr. Lee en collega's hebben dit in hun laboratorium getest, waar het een opmerkelijk adsorptievermogen vertoonde om ammonium uit water te verwijderen.

Hij is van mening dat de hydrogelkorrels die de zeolietdeeltjes van microformaat insluiten, een economisch alternatief kunnen bieden voor wat tegenwoordig wordt gebruikt. Andere waterzuiverende verbindingen zouden ook in de hydrogelparels kunnen worden toegevoegd.

Dr. Lee spreekt op de WaterShare-conferentie van deze week. Hij zegt dat conferenties zoals deze een manier bieden om circulaire wateroplossingen te delen. Hij hoopt dat zodra de hydrogels in een proeffase zijn uitgeprobeerd, hij kan hun ervaring ook met anderen delen.

"Dat is de reden waarom het NextGen-project dit soort seminars organiseert, " zei hij. "We kunnen onze tutorials en technieken delen om circulaire wateroplossingen te ontwikkelen. Deelnemers kunnen een idee krijgen van hoe ze deze oplossingen kunnen ontwikkelen en toepassen [in hun thuisland]."