I ricercatori di WATER propongono nuove soluzioni per il trattamento e la depurazione delle acque
Il progetto WATER – finanziato dal 7° PQ e inteso a rafforzare il potenziale di ricerca del CNR-Catania nell’ambito dell’applicazione delle nanotecnologie al trattamento di purificazione delle acque – ha sostenuto un’importante ricerca sui processi di semiconduttori fotocatalitici come tecnologia di trattamento delle acque. I risultati sono stati recentemente pubblicati dall’International Society for optics and photonics – SPIE. I processi di semiconduttori fotocatalitici hanno rivelato grandi potenzialità come tecnologia di trattamento delle acque. La metodologia può essere usata per rimuovere i composti organici e i microorganismi persistenti che sono presenti nell’acqua. L’ossido di zinco (ZnO) si è rivelato particolarmente adatto allo scopo. L’uso dei semiconduttori fotocatalitici presenta tuttavia anche alcuni svantaggi che ne limitano l’applicazione nei processi fotocatalitici su ampia scala. In primo luogo, presentano un alto tasso di coppie elettrone-buca fotogenerate e, in secondo luogo, le particelle catalizzatrici mostrano uno scarso recupero dopo il trattamento delle acque. Con il sostegno di WATER, i ricercatori del CNR-IMM (lstituto per la microelettronica e i microsistemi) hanno studiato modi per affrontare entrambe le problematiche associate ai semiconduttori fotocatalitici. Il team di ricerca osserva: “Abbiamo condotto una serie di test di irradiazione UV su nuove nanostrutture Fe2O3 core-shell rivestite di ZnO. I risultati ottenuti mostrano che queste sostanze sono candidati promettenti per le applicazioni fotocatalitiche (ad es. per il trattamento e la purificazione delle acque).” Il team del CNR intende ora condurre ulteriori studi per aiutare a ottimizzare l’attività fotocatalitica di nanostrutture sintetizzate. I ricercatori stanno inoltre programmando uno studio sull’attività antibatterica di tali materiali contro l’Escherichia coli, che è un indicatore comune della contaminazione fecale. Il lavoro intende in definitiva contribuire ad affrontare la grande sfida per la ricerca di fornire alla popolazione mondiale in continua crescita un’acqua potabile pulita, sicura e facilmente accessibile. Questa non sarà un’impresa da poco. Per come stanno le cose, 1,2 miliardi di persone in tutto il mondo hanno un accesso insufficiente all’acqua pulita e, tragicamente, ogni minuto muore un bambino a causa di patologie connesse con l’utilizzo idrico. La nanotecnologia potrebbe contribuire a migliorare il filtraggio dell’acqua abbassando i costi e il consumo di energia, ed è questo l’obiettivo del progetto WATER. Quest’ultimo studio di WATER, che è intitolato “Core-shell nanostructures with promising photocatalytic characteristics”, è il più recente di una serie di documenti di ricerca sostenuti dal progetto. Oltre a studiare le nanostrutture di ossidi metallici, il progetto sta anche sostenendo la ricerca che analizza l’utilizzo efficace delle nanostrutture metalliche e dei materiali a base di carbonio per il trattamento delle acque. Il coordinatore del progetto Vittorio Privitera osserva: “I risultati ottenuti dal progetto sono importanti perché quello dell’acqua è il secondo problema più importante per l’umanità, dopo quello dell’energia. Secondo il vincitore del Premio Nobel Richard E. Smalley e le Nazioni Unite, fra 30 anni la metà della popolazione mondiale soffrirà per la carenza di acqua pulita. Con questo progetto stiamo tentando di affrontare questa enorme sfida. Anche la Commissione europea ha ora pubblicato l’invito a presentare proposte H2020-WATER per rafforzare l’impegno europeo nell’affrontare tali problemi." Per ulteriori informazioni, visitare: WATER http://www.water.imm.cnr.it/index.php?lang=it
Paesi
Italia