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Prakash Govindan, CTO und Mitbegründer von Gradiant, spricht mit dem Water and Wastewater Asia Magazine über die Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft von Gradiant. Nachfolgend finden Sie das Interview.

Die Gradiant Corporation wurde in den Kellerlaboratorien des Massachusetts Institute of Technology (MIT) gegründet und hat einen langen Weg hinter sich - und sie steht erst am Anfang.

Wenn Sie mit Prakash Govindan über die Gradiant Corporation und ihre Arbeit sprechen, werden Sie feststellen, dass er wie ein stolzer Vater klingt - und als Mitbegründer und CTO des Unternehmens hat er auch allen Grund dazu.

Die aus dem MIT hervorgegangene Gradiant Corporation verdankt ihren Erfolg den beiden Gründern Prakash Govindan und Anurag Bajpayee. Unter ihrer Führung ist das Unternehmen international gewachsen, mit Hauptsitzen in den USA und Singapur, drei operativen Tochtergesellschaften: Gradiant Energy Services, Gradiant China und Gradiant India sowie über 200 weltweite Patente.

Laut Dr. Govindan ist Gradiant auf Innovation und Forschung und Entwicklung spezialisiert und bietet einzigartige Lösungen in drei allgemeinen Bereichen: Entsalzung/Strinkwasserkonzentration, Klärung und Desinfektion. Dr. Govindan sprach über seine Vorzeigetechnologie Carrier Gas Extraction, die er als Student am MIT entwickelt hat, und über seine neueste Technologie Counter Flow Reverse Osmosis, die im Hause Gradiant erfunden wurde:

"Unser preisgekröntes Flaggschiff, die Carrier Gas Extraction (CGE), bildet den Regenzyklus der Natur in einem kontrollierten Befeuchtungs- und Entfeuchtungssystem für industrielle Anwendungen nach. Sie ist äußerst effizient in Bezug auf Kosten und Platzbedarf und benötigt nur eine geringe Menge an Wärmeenergie, um Süßwasser aus Abwasser und salzhaltigen Strömen zu gewinnen.

Die zweite, neuere Methode zur Entsalzung, die Gegenstrom-Umkehrosmose (CFRO), wird ebenfalls eine entscheidende Rolle spielen. Die Technologie der Umkehrosmose (RO) ist für Meer-, Brack- und Leitungswasser weithin anwendbar, hat aber Grenzen, was die Menge des erzeugten Rejekts angeht. Die Menge des Rejekts ist proportional zur Menge des erzeugten Süßwassers, und die meisten können nur 50-60 % Süßwasser aus dem ankommenden Abwasser oder Meerwasser erzeugen.

Für die Kunden ist das nicht genug. "50 Prozent Süßwasserproduktionsrate sind für ein Abwasserreinigungssystem nicht ausreichend", erklärt Govindan. "Mit CFRO haben wir dieses Problem gelöst, indem wir es bis zur Sättigungsgrenze des Salzes gebracht haben - wenn man noch weiter geht, entsteht festes Salz. Wir haben diese Grenze mit einem innovativen thermodynamischen Ansatz durchbrochen, der es uns ermöglicht, die Umkehrosmose zur Erzeugung von Süßwasser einzusetzen."

Mit Blick auf die Zukunft beabsichtigt Gradiant, elektrochemische Techniken in sein Repertoire aufzunehmen, ebenso wie Membrantechniken, wobei der Schwerpunkt auf der Entwicklung von Keramikmembranen für Bioreaktoren liegt. Elektrochemische Reaktionen werden in Sektoren wie der Textilindustrie besonders willkommen sein, da die Reaktion in der Lage sein wird, spezifische Farbstoffe und Verbindungen zu entfernen, und es wird erwartet, dass sie im Vergleich zu Massenentfernungstechniken kostenfreundlicher und effizienter sein wird.

Was die keramischen Membranen anbelangt, so erwartet Govindan, dass die Technologie dazu beitragen wird, die Lebensdauer von industriellen Anwendungen drastisch zu verlängern: "Normalerweise hält eine polymere MBR-Membran ein Jahr lang, bevor sie ausgetauscht werden muss. Wir befinden uns noch in der Anfangsphase unserer Forschung und Entwicklung, aber wir wollen die Lebensdauer auf sechs oder sieben Jahre erhöhen.

All dies, so fügt er hinzu, wird Singapur dabei helfen, den Kreislauf der Wassernutzung und des Recyclings zu schließen, um letztlich die umweltpolitischen Ziele des Landes zu erfüllen und die Belastung durch den Wasserverbrauch zu verringern.

"Singapur ist ein Land, das sich nicht nur in der Abfallwirtschaft, sondern auch in der Wasserwirtschaft auf den Weg zu Null-Abfall und Autarkie konzentriert. Singapur hat massiv in die kommunale Wasserversorgung investiert. Inzwischen wird jeder Tropfen Wasser - für den Haushalt, nicht für die Industrie - durch Wiederverwendung, Rückgewinnung und Recycling zwei- bis dreimal genutzt. Jetzt versucht das Land, das Problem der industriellen Abwässer zu lösen, indem es in Unternehmen investiert, die Technologien für eine abfallfreie Produktion in der Wirtschaft entwickeln. Innovative Lösungsanbieter wie Gradiant können mit ihren neuen Technologien und bestehenden Produkten dazu beitragen, das Ziel der Nation zu erreichen, indem sie den Kreislauf der abfallfreien Entsorgung (ZLD) schließen.

Heute sieht die Wassersituation in Singapur nicht so schlimm aus, aber im Jahr 2040 wird Singapur wieder unter Wassermangel leiden. Wasser, das von der Industrie verbraucht wird, ist das, was in Zukunft eingespart werden muss.

Dank moderner Innovationen gibt es auf dem Markt ZLD- und MLD-Technologien (Minimum Liquid Discharge). Govindan weist jedoch darauf hin, dass es mehrere Hindernisse für die Schließung des Kreislaufs gibt: "Im Allgemeinen sind ZLD/MLD-Technologien extrem teuer. Wenn $100 Millionen in ein ZLD-System investiert werden sollen, ist es für eine Person auf der Ebene des Wassermanagements schwierig, die Genehmigung der Geschäftsleitung zu erhalten, dies in das Budget aufzunehmen, da es sich nicht um ein einkommensgenerierendes Produkt handelt. Innovationen wie CGE und CFRO können diese Lücke schließen, indem sie die Wasserkosten wettbewerbsfähig machen mit den Kosten für das Wasser, das der Kunde beschafft, und den Kosten, die er durch die Ableitung hat.

Das Hindernis waren die Gesamtkosten für Wasser und die Vorabinvestitionen, aber ehrlich gesagt auch die unzureichenden gesetzlichen Vorgaben. Jede einzelne Branche möchte nachhaltig werden und die Kreislaufwirtschaft in ihr Leitbild und ihre Philosophie aufnehmen. Mit anderen Worten: Sie müssen ZLD betreiben. Die Entsorgungsmethoden sind zunehmend gesättigt. Die Erde ist ein endlicher Körper - wir denken oft, sie sei unendlich, aber das ist sie nicht.

Was den finanziellen Aspekt der ZLD/MLD-Technologie betrifft, so scheint Gradiant in Bezug auf die Preisgestaltung einen Vorteil gegenüber seinen Konkurrenten zu haben. Auf die Frage, wie das Unternehmen die Kosten für seine Produkte und Technologien im Vergleich zur Konkurrenz niedrig hält, führt Govindan dies auf die Konzentration von Gradiant auf Forschung und Entwicklung zurück.

"Wir haben grundlegend andere Produkte, grundlegend neue Innovationen, wir kommen mit besseren Methoden der Wasseraufbereitung daher. Das ist es, worauf es ankommt, und am Ende des Tages würde ich sagen, dass es genauso wichtig ist, ein Team einzustellen, das all das tun kann. Der Grund, warum wir immer mehr bahnbrechende Lösungen entwickeln, ist der, dass wir gleichzeitig unsere operative Wirkung steigern können."

Wie auch immer die Strategie von Gradiant aussieht, sie scheint zu funktionieren. Laut Govindan hatte Gradiant Energy Services nur 10 Mitarbeiter, als das Unternehmen Ende 2016 gegründet wurde. Jetzt ist die Tochtergesellschaft auf 120 Mitarbeiter angewachsen.

Bei allem Erfolg, den Gradiant hat, bleibt Govindan jedoch unbeeindruckt. Er gibt sogar gerne zu, dass er sich selbst als Nerd bezeichnet, wenn er erzählt, wie der Name Gradiant zustande kam: "In meiner Doktorarbeit habe ich mich mit den grundlegenden Antriebskräften beschäftigt, die die Gewinnung von Süßwasser aus Salzwasser vorantreiben. Diese treibenden Kräfte sind Temperatur- und Konzentrationsgradienten, und mathematisch gesehen wird ein Konzentrationsgradient als ∆N und ein Temperaturgradient als ∆T geschrieben, daher haben wir das Unternehmen GRADI∆NT genannt."

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