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Purificatore dell'acqua a base di LED UV a lunga durata

Nel contesto del trattamento idrico, che rappresenta un settore globale multimiliardario, i ricercatori hanno creato un fotoreattore prototipo a raggi ultravioletti (UV) per purificare l'acqua mediante diodi ad emissione di luce (LED) a basso costo.
Purificatore dell'acqua a base di LED UV a lunga durata
Le lampadine al mercurio attualmente usate per produrre luce UV nei sistemi di purificazione dell'acqua sono grandi, inaffidabili e inquinanti. I LED che emettono UV durano più a lungo, non contengono mercurio e sono ora paragonabili in termini di costi alle lampadine al mercurio.

Il progetto AQUA-PULSE ("Photocatalysis with UV LED sources for efficient water purification"), finanziato dall'UE, mirava a sviluppare un reattore di purificazione dell'acqua compatto, a bassa potenza che sfrutta i LED UV e un fotocatalizzatore. Questi distruggeranno virus, batteri e sostanze chimiche organiche presenti nell'acqua.

Innanzitutto, i ricercatori hanno usato programmi di modellazione per trovare la forma ottimale del reattore e la migliore configurazione dei LED per la distribuzione di luce UV. Hanno paragonato una gamma di lampade UV disponibili in commercio e svolto ricerche sulle varie modalità di distribuzione della luce, come lenti e riflettori.

I ricercatori hanno inoltre confrontato alcuni fotocatalizzatori (sostanze chimiche che intensificano gli effetti distruttivi della luce UV), e scelto nanoparticelle a base di titanio per il sistema di purificazione prototipo. Le particelle del fotocatalizzatore sono state montate su una piastra di vetro nel reattore finale.

È stato quindi costruito e testato per una settimana un piccolo reattore pre-prototipo. Esso potrebbe rimuovere le sostanze chimiche organiche dall'acqua, ma non il batterio Escherichia coli (E. coli). Un secondo pre-prototipo ha incorporato profili rivestiti dal fotocatalizzatore, una portata ridotta attraverso il reattore e un sistema di raffreddamento. Questo modello ha migliorato in modo evidente la degradazione dell'E. coli.

Il prototipo finale ha dato buoni risultati nel controllo in numerosi acquari casalinghi. Ha rimosso con successo i contaminanti dall'acqua dell'acquario, ma è ancora necessario ulteriore lavoro per velocizzare il processo prima che possa sostituire i sistemi di filtraggio convenzionali.

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Keywords

Luce UV, LED, fotocatalizzatore, purificazione dell'acqua, fotoreattore, contaminante