Purificare l'acqua salata: ecco il futuro della desalinizzazione

Purificare l'acqua salata: ecco il futuro della desalinizzazione
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La scarsità d'acqua è un problema crescente in tutto il mondo e la desalinizzazione del mare è un metodo ormai consolidato per produrne di potabile, ma con costi energetici enormi. Per ovviare a questo problema i ricercatori dell'Università di Tokyo hanno sviluppato un nano-procedimento a base di fluoro per filtrare con successo il sale dall'acqua.

Rispetto infatti agli attuali metodi di desalinizzazione, l'impiego di nanostrutture di canali fluorati funzionano più velocemente (2.400 volte di più), richiedono meno pressione ed energia ed hanno maggiore capacità filtrante efficace. Tutto questo si traduce in un risparmio economico enorme.

L'idea di utilizzare il fluoro è nata dall'osservazione "della vita domestica". Questo elemento chimico è infatti il componente chiave del teflon, il materiale di cui sono rivestite le padelle antiaderenti, ed è stata proprio la particolare capacità di far scivolare ogni ingrediente intorno ad esse ad aver richiamato l'attenzione del prof. Yoshimitsu Itoh, del Dipartimento di Chimica e Biotecnologie dell'Università di Tokyo.

"Eravamo curiosi di vedere quanto potesse essere efficace un nanocanale composto di fluoro nel filtrare selettivamente diversi composti, in particolare acqua e sale. E, dopo aver eseguito alcune complesse simulazioni al computer, abbiamo deciso che valeva la pena dedicare tempo e sforzi per creare un campione funzionante", ha affermato Itoh.

Attualmente esistono due metodi principali per desalinizzare l'acqua: termicamente, utilizzando il calore per far evaporare l'acqua di mare in modo che si condensi come acqua pura; o mediante osmosi inversa, che utilizza la pressione per spingere l'acqua attraverso una membrana che blocca il sale.

"Entrambi i metodi necessitano di molta energia, ma i nostri test suggeriscono che i nanocanali fluorati ne richiedono davvero poca, oltre ad avere anche altri indiscutibili vantaggi", ha aggiunto il professore.

Il team ha quindi creato membrane di filtrazione di prova sintetizzando chimicamente anelli di fluoro nanoscopici, impilati ed incorporati in uno strato lipidico impermeabile, simile alle molecole organiche che compongono le pareti cellulari.

Hanno poi testato diversi campioni di prova, della dimensione di circa 1-2 nanometri, misurando la presenza di ioni cloro, uno dei componenti principali del sale (oltre al sodio), su entrambi i lati della membrana.

Ha affermato entusiasta Itoh: "È stato molto emozionante vedere i risultati in prima persona. Il più piccolo dei nostri canali di prova ha respinto perfettamente le molecole di sale in entrata, ed anche i canali più grandi si sono comportati meglio rispetto ad altre tecniche di desalinizzazione all'avanguardia, come i nanotubi di carbonio".

I risultati recentemente pubblicati su Science dimostrano come, data la longevità delle membrane ed i loro bassi costi operativi, i valori energetici complessivi potranno essere molto inferiori rispetto ai metodi attuali di desalinizzazione.

A proposito dell'importanza della dissalazione, sapete perché gli umani non possono bere l'acqua di mare? Inoltre, è straordinario notare come anche i Maya costruirono il più antico sistema di depurazione dell'acqua.

FONTE: Science
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