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TENDENZE SCIENTIFICHE: rendere potabile l’acqua salata in pochi minuti

Una nuova tecnologia trasforma l’acqua salata in acqua potabile pulita.

Ricerca di base

Secondo l’Organizzazione mondiale della sanità (OMS), in tutto il mondo circa 785 milioni di persone sono prive di una fonte pulita di acqua potabile. La crisi climatica sta peggiorando le cose. L’acqua salata, che costituisce circa il 97 % dell’acqua sul nostro pianeta, è un’enorme risorsa inesplorata: servono urgentemente soluzioni per renderla adatta e sicura. Secondo la rivista «Nature Sustainability», gli scienziati hanno sviluppato una tecnologia che converte l’acqua di mare in acqua potabile pulita in meno di 30 minuti utilizzando la luce solare. «La luce solare è la fonte di energia più abbondante e rinnovabile sulla Terra», ha raccontato il professor Huanting Wang del Dipartimento di ingegneria chimica presso la Monash University in Australia al «Daily Mail» del Regno Unito. «Il nostro sviluppo di un nuovo processo di dissalazione di carattere adsorbente tramite l’utilizzo della luce solare per la rigenerazione fornisce una soluzione a risparmio energetico ed ecosostenibile per la dissalazione». La dissalazione è un processo che trasforma l’acqua salata imbevibile in acqua potabile.

Passami il sale

La dissalazione è stata usata per fronteggiare la crescente carenza di acqua a livello globale», ha spiegato il professor Wang in «EurekAlert!». «A causa della disponibilità di acqua salmastra e di acqua di mare e dato che i processi di dissalazione sono affidabili, l’acqua trattata può essere integrata ai sistemi acquatici esistenti con rischi minimi per la salute». Wang ha proseguito dicendo: «Tuttavia, i processi di dissalazione termali tramite evaporazione consumano molta energia e altre tecnologie, tra cui l’osmosi inversa, hanno diversi svantaggi, quali un elevato consumo energetico e l’utilizzo di sostanze chimiche nella depurazione della membrana e nella declorazione». Insieme alla luce solare, gli scienziati hanno utilizzato un materiale denominato struttura metallorganica (metal-organic framework, MOF) per filtrare gli inquinanti dall’acqua di mare in solo mezz’ora. Questo processo altamente efficiente genera ogni giorno grandi quantità di acqua fresca pur spendendo molta meno energia rispetto ad altri metodi. Gli scienziati hanno sviluppato un nuovo tipo di MOF denominato PSP-MIL-53 che intrappola il sale e le impurità nell’acqua salmastra (leggermente salata) e nell’acqua di mare. Quando questo materiale viene posizionato in acqua, estrae gli ioni dal liquido e li mantiene sulla superficie. Il MOF riduce il totale dei solidi sciolti in acqua da 2 233 parti per milione (ppm) a meno di 500 ppm in 30 minuti. La soglia dell’OMS per l’acqua potabile sicura è di 600 ppm. Il materiale fornisce giornalmente fino a 139,5 litri di acqua fresca per kg di MOF. Il MOF può essere pulito in modo rapido e facile per il riutilizzo: questo avviene perché il materiale rilascia tutti gli ioni di sodio che ha estratto dall’acqua dopo soli quattro minuti di esposizione alla luce solare.

La luce solare può superare il problema della carenza di acqua?

«Questo studio ha dimostrato con successo che i MOF fotosensibili sono un adsorbente promettente, a risparmio energetico e sostenibile per la dissalazione», ha aggiunto Wang. «Il nostro lavoro fornisce una nuova entusiasmante strada per la progettazione di materiali funzionali per utilizzare l’energia solare al fine di ridurre la richiesta energetica e migliorare la sostenibilità della dissalazione dell’acqua». «Questi MOF sensibili alla luce solare possono essere potenzialmente funzionalizzati ulteriormente per strumenti a basso consumo energetico ed ecocompatibili di estrazione di minerali per un’estrazione sostenibile e altre applicazioni correlate», ha concluso Wang.

Parole chiave

acqua salata, luce solare, MOF, dissalazione