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Detoxification of waters for their recycling and potabilisation by solar photocatalysis in semi-arid countries

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Acqua potabile giornaliera per le piccole comunità rurali

Nel corso del progetto AQUACAT è stata valutata l'efficacia di materiali fotochimicamente attivi di produrre specie di ossigeno molecolare in grado di eliminare i patogeni nell'acqua senza l'uso di additivi chimici. I risultati hanno indicato una road map verso l'uso dell'energia solare per garantire acqua potabile pulita a sufficienza per le aree rurali isolate per soddisfare i bisogni quotidiani.

Cambiamento climatico e Ambiente

La carenza idrica è diventata un problema sempre più pressante in molte aree del pianeta. La contaminazione graduale delle risorse di acqua dolce sta causando preoccupazioni anche nei paesi che, finora, non hanno avuto questi problemi. Gli sforzi intensivi di ricerca hanno indicato il ruolo fondamentale dei nanomateriali per la disinfezione dell'acqua con l'energia solare. I collettori parabolici composti sono stati usati dai partner del progetto AQUACAT per concentrare la radiazione solare in un dispositivo trasparente pieno di acqua contaminata. L'interazione della luce solare con le nanoparticelle semiconduttrici sospese ha prodotto specie altamente ossidanti in grado di rendere inattivi I microrganismi trasportati dall'acqua e di degradare I composti tossici. la combinazione di luce solare e materiali fotochimicamente attivi è stata studiata nel corso del progetto AQUACAT come opzione promettente per le comunità rurali dei paesi meno favoriti. La sfida era trovare il sistema di fotosensibilizzazione ottimale per la produzione di ossigeno molecolare allo stato di singoletto e fornire un'alternativa interessante alla vasta aggiunta di cloro. I ricercatori della Universidad Complutense de Madrid in Spagna hanno scelto il blu di metilene come fotosensibilizzatore. Questo colorante idrosolubile assorbe la luce nell'intervallo spettrale ultravioletto e visibile. Inoltre, si potrebbe facilmente incorporare nei film polimerici Nafion® data la sua natura cationica. I film polimerici Nafion® colorati con blu di metilene sono risultati altamente permeabili all'ossigeno molecolare allo stato di singoletto e resistenti alla fotodegradazione dovuta a luce intensa. Si potrebbero quindi usare come sistema di riferimento per misurare la produzione di ossigeno molecolare allo stato di singoletto. I risultati ottenuti sono stati confrontati con la produzione di ossigeno molecolare allo stato di singoletto con blu di metilene e tris(2,2'-bipiridina)rutenio(II) in soluzione acetonitrile, e blu di metilene in film Nafion® gonfiati in metanolo. Un sistema di produzione ben definita di ossigeno molecolare allo stato di singoletto avrebbe un valore enorme per il progetto AQUACAT. Per ottenere questo obiettivo, è stato progettato un ulteriore lavoro di ricerca per estendere la caratterizzazione dell'ossigeno molecolare allo stato di singoletto con fotosensibilizzatori opachi supportati da polimeri.

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