I nanomateriali biocompatibili contribuiscono alla depurazione dell’acqua
Secondo le Nazioni Unite (ONU), nell’ultimo secolo l’aumento dell’utilizzo di risorse idriche è stato due volte più rapido di quello demografico. Ogni anno, la competizione per l’acqua potabile o le risorse idriche destinate all’igiene personale, all’agricoltura sostenibile e all’uso quotidiano è in costante aumento. Il progetto NANOSELECT(si apre in una nuova finestra) (Functional membranes/ filters with anti/low-fouling surfaces for water purification through selective adsorption on biobased nanocrystals and fibrils) ha pertanto sviluppato membrane per la purificazione dell’acqua a base di nanomateriali per il trattamento decentrato delle risorse idriche industriali e domestiche finalizzato al contenimento del problema. I ricercatori hanno progettato, sviluppato e testato prototipi di membrane a base di nanocellulosa e/o nanochitina e polisaccaridi presenti nelle piante e negli esoscheletri dei crostacei. Il principale obiettivo perseguito dall’iniziativa consisteva nella rimozione di sostanze chimiche tossiche, tra cui ioni di metalli pesanti, pesticidi e fertilizzanti dalle acque industriali contaminate attraverso l’utilizzo di membrane e di moduli di membrane. Queste erano basate sulla tecnologia delle membrane nanostrutturate esistenti. Ciò è stato adattato per interagire e assorbire/immagazzinare e rilasciare in modo selettivo gli ioni di metalli pesanti, le sostanze chimiche tossiche e/o i batteri usando membrane nanotecnologiche. Inoltre, i ricercatori hanno valutato l’idoneità delle membrane allo smaltimento mediante compostaggio e il loro impatto sull’ambiente, al termine del ciclo di vita. Queste membrane biologiche funzionali offrono pertanto un substrato altamente efficiente sotto il profilo energetico, economico, biodegradabile, atossico e verde per il trattamento dell’acqua. Attraverso l’utilizzo dei processi industriali esistenti, il gruppo di lavoro è stato in grado di intensificare rapidamente la produzione di nanoparticelle (nanocristalli di cellulosa e di chitina e nanofibre di cellulosa) isolate dalle risorse biologiche. Sia la nanocellulosa che la nanochitina hanno dimostrato di offrire livelli soddisfacenti di adsorbimento degli ioni dei metalli pesanti per un’efficace purificazione dell’acqua. L’iniziativa NANOSELECT offrirà un efficace recupero dei metalli pesanti garantendo nel contempo una pulizia dell’acqua decentrata e ad alta efficienza, con tassi e selettività di adsorbimento elevati. Le tecniche sviluppate hanno inoltre consentito di ottenere superfici riutilizzabili antivegetative o a basso livello di incrostazioni. La rimozione degli agenti inquinanti dell’acqua registrerà vantaggi a lungo termine per la salute umana e la qualità della vita. I lavori condurranno alla creazione di nuovi prodotti basati su nanotecnologie verdi sotto forma di nanomembrane, filtri e adsorbenti per la purificazione dell’acqua, che risulteranno più efficienti, economici e rispettosi dell’ambiente rispetto ai prodotti attualmente in circolazione. Queste tecnologie offriranno soluzioni sostenibili per il riciclo dell’acqua e la rimozione e il recupero di ioni di metalli pesanti, fertilizzanti, farmaci e pesticidi nelle acque reflue industriali. Il conseguente miglioramento della qualità delle acque di superficie e del sottosuolo, inizialmente in Europa e successivamente a livello mondiale, registrerà un impatto a lungo termine sull’ambiente.
