Desalinizzare l’acqua di mare e depurare quella non potabile: sulla prima ambiziosa missione è al lavoro un gruppo di ricercatori dell’Università di Manchester, attraverso l’utilizzo di membrane composte da ossido di grafene. Le membrane riescono a bloccare le molecole di sale rilasciando solo l’acqua.
Per poter desalinizzare l’acqua, i pori delle membrane devono essere grandi circa un millimetro. Questo potrebbe presto rivelarsi un modo per aiutare le popolazioni in difficoltà, dove l’acqua è spesso un bene prezioso e molto raro: a differenza dei costosi impianti di acquedotti, questo sistema potrebbe semplicemente creare acqua potabile da una fonte praticamente inesauribile: il mare. Una ricerca simile messa a punto dall’Università canadese della British Columbia, attraverso alcune membrane, riesce a depurare l’acqua non potabile rimuovendo più del 99% di batteri e contaminanti.
Niente sostanze chimiche e complessi macchinari: basta aprire e chiudere le membrane per circa un paio d’ore. I primi a testare questa seconda nuova tecnologia saranno alcune famiglie canadesi distanti dai centri abitati. Ne ha parlato anche il Tg Leonardo. Il VIDEO:
Trasformare l’acqua di mare in acqua potabile. L’innovativo si…
Trasformare l’acqua di mare in acqua potabile. L’innovativo sistema
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Pubblicato da Tecnologia Notizie su Mercoledì 5 aprile 2017
Trasformare l’acqua di mare in acqua potabile tramite pannelli solari, la nuova tecnica a basso costo per salvare l’umanità (articolo originariamente pubblicato qui).
La Terra è un pianeta ricoperto di acqua. Eppure sorprendentemente, meno del tre per cento di che l’acqua è acqua dolce potabile. Di quel tre per cento, circa il 68 per cento della nostra acqua dolce è completamente inaccessibile per gli esseri umani, chiusi all’interno di calotte polari e dei ghiacciai. Tenendo presente la forte siccità in diverse aree del mondo, gli scienziati sono alla ricerca di modi per accedere a più acqua dagli oceani, ovvero li dove il 97 per cento di acqua del nostro pianeta risiede attualmente.
E ‘stato possibile, per qualche tempo, estrarre acqua potabile da acqua di mare. Ma gli unici due processi attualmente presenti in commercio risultano inefficienti, perché richiedono troppa energia. Ma ora, grazie a una svolta nel processo noto come la distillazione, gli scienziati saranno in grado di creare una nuova tecnica per raccogliere acqua potabile dall’oceano tramite energia solare. Questa innovazione non poteva arrivare in un momento migliore, considerando che il cambiamento climatico ha provocato siccità ed è diventato più comune negli ultimi anni.
Prima delle recenti scoperte, l’acqua di mare poteva essere “trasformata” solo in acqua potabile tramite distillazione o distillazione a membrana. La distillazione regolare consiste nel portare l’acqua salata raccolta ad alte temperature raccogliendone il vapore, elaborando poi il vapore attraverso una bobina di condensazione. Il calore necessario per far bollire l’acqua consumata richiede una grande quantità di energia, rendendo il processo inefficiente. Nel processo di distillazione a membrana, invece, l’acqua calda e fredda dell’oceano vengono condotte attraverso una membrana porosa, e il vapore dal processo viene così raccolto. Questa richiede leggermente meno energia elettrica dalla distillazione regolare, ma comunque molta energia. L’inefficienza di questi processi ha fatto sì che la loro utilità sia limitata. L’acqua dolce non poteva essere estratta su larga scala in modo sufficiente per soddisfare le esigenze di una popolazione sempre più assetata.
Ma ora, secondo i risultati di un studio della Rice University, sarebbe possibile estrarre acqua dolce dall’acqua di mare mediante un processo chiamato “a membrana solare -distillazione nanofotonica-enabled” o NESMD. Come suggerisce il nome, questo processo è alimentato interamente ad energia solare. Utilizzando le nanotecnologie, NESMD converte la luce solare in calore necessario per produrre vapore acqueo tramite distillazione a membrana. Questo apparentemente piccolo cambiamento potrebbe avere un enorme impatto sulla diffusione della distillazione, e creare un significativo impatto globale, almeno secondo Qilin Li, esperto e ricercatore di trattamento acque alla Rice University. Uno schema grafico diffuso dai ricercatori mostra le differenze tra il sistema di desalinizzazione “tradizionale” e quello innovativo:
Come Li spiega in una dichiarazione sulla loro ricerca, “la desalinizzazione solare diretta potrebbe essere un punto di svolta per alcuni dei circa 1 miliardo di persone che non hanno accesso ad acqua potabile pulita. Questa tecnologia off-grid è in grado di fornire acqua pulita potabile sufficiente per l’uso familiare in un ingombro ridotto, e può essere scalato per fornire acqua per comunità più ampie.”
Come Li fa notare, un aspetto importante di questa nuova tecnologia è quanto sia facile da riprodurre. Questo perché il nuovo sistema utilizza lo stesso tipo di membrane già utilizzate nella distillazione a membrana. NESMD potrebbe essere facilmente integrato in almeno alcune dei 18.000 impianti di desalinizzazione dell’acqua attualmente operanti in tutto il mondo. Il suo gruppo di ricerca ha già sviluppato un sistema che utilizza un pannello a membrana piccola nel processo di distillazione, che potrebbe essere replicato per l’utilizzo ovunque.
“Si potrebbero assemblare questi insieme, proprio come si farebbe i pannelli in una fattoria solare” Li continua. “A seconda del tasso di produzione di acqua sarà necessario calcolare la quantità di area della membrana per determinare il fabbisogno giornaliero. Ad esempio, se avete bisogno di 20 litri all’ora, ed i pannelli ne producono 6 litri all’ora per metro quadrato, si dovrebbe ordinare qualcosa tipo 3 metri quadrati di pannelli.” Sembra probabile che, se tale tecnologia dovesse diventare ampiamente disponibile, gli impianti di dissalazione potranno essere installati ovunque, se si considera che i costi energetici rappresentano la metà della spesa totale del loro funzionamento. L’ambizioso progetto di ricerca è stato sintetizzato in un video diffuso sul web che linkiamo qui sotto:
Metodi dilettantistici e/o da autodidatta:
Portland adolescente scopre modo economicamente efficace per trasformare l’acqua salata in acqua dolce potabile
Un adolescente di Portland è stato definito uno dei “cervelloni del paese” tutto a causa di un esperimento scientifico che ha avuto inizio nella sua classe del liceo. Le aziende come Intel e le università come il MIT starebbero ora investendo sulle sue scoperte. Con certezza si vorrà ricordare il suo nome. “Il mio nome è Chaitanya Karamchedu, ma puoi chiamarmi Chai”, ha detto lo studente della scuola gesuita Senior High School. Karamchedu ha grandi progetti per cambiare il mondo. “dalle 1 a 8 persone al mondo non hanno accesso all’acqua potabile, si tratta di un problema di pianto che deve essere affrontato“, ha ricordato Karamchedu.
Il ragazzo ha quindi studiato un metodo economico per affrontare la problematica. “Il migliore accesso per l’acqua è il mare, quindi il 70 per cento del pianeta è coperto di acqua e quasi tutti che è l’oceano, ma il problema è che è l’acqua salata”, ha detto Karamchedu. Isolare l’acqua potabile dal mare in un modo economicamente efficace è un problema che ha sconcertato gli scienziati per anni. “Gli scienziati hanno esaminato la desalinizzazione, ma è tutto ancora inaccessibile ai luoghi e sarebbe costato troppo per implementare su larga scala”, ha aggiunto Karamchedu.
Karamchedu ha intuito da solo la soluzione in un laboratorio di scuola superiore. “La vera genesi dell’idea rendeva conto che l’acqua di mare non è completamente satura di sale,” detto Karamchedu. Sperimentando con un polimero altamente assorbente, l’adolescente ha scoperto un modo economicamente efficace per rimuovere il sale dall’acqua dell’oceano e trasformarla in acqua dolce. “Non è legame con le molecole d’acqua, viene legame al sale,” ha detto Karamchedu. E ‘la sua creatività che rende questo un grande affare. “Le persone sono state a guardare il problema da un punto di vista, come facciamo noi spezziamo quei legami tra il sale e l’acqua? Chai è entrato e ci pensò su da una prospettiva completamente diversa”, ha riferito la Dott.ssa Lara Shamieh, docente di biologica presso la Jesuit High School. “Le persone si sono concentrate su quel 10 per cento di acqua che è legato al sale in mare e nessuno guarda il 90 per cento disponibile. Chai ha soltanto guardato ad esso e si è semplicemente chiesto: “che se il 10 per cento è incollato e il 90 per cento è libero, allora perché siamo così concentrati su questo 10 per cento?” Cerchiamo di ignorarlo e concentrarsi sul 90.”
Se adottata, la tecnica potrebbe dissetare milioni di vite se fosse implementata su scala di massa. “Quello che questo è rispetto alle tecniche attuali, è che è economico e accessibile a tutti, tutti possono usarlo”, ha detto Shamieh. Gli scienziati di tutto il paese stanno prendendo nota. Il giovane ricercatore ha vinto un premio di 10.000 dollari dalla US Agency for Global Development International alla Fiera internazionale della Scienza di Intel e il secondo posto alla conferenza Techcon del MIT dove ha vinto altri premi in denaro per continuare la sua ricerca. “Sono stati molto incoraggianti, potevano vedere le cose in modo che non potevo, perché hanno lavorato tutta la loro vita su questo”, ha detto Karamchedu. Un contributo alla scienza che è sicuro di fare la differenza. Anche se non è ancora finita. Un metodo fai-da-te a basso costo (Attenzione: il video e le informazioni che linkiamo qui sotto sono solo a scopo informativo, non ci assumiamo la responsabilità della reale funzione dell’iniziativa):
“Lo scopo di questa avventura era quello di divertirsi praticando tecniche di sopravvivenza. Ho portato uno zaino ultraleggero, mi sono accampato tra le dune di sabbia e ho usato la spazzatura presente sulla spiaggia per distillare l’acqua di mare. Due tazze di acqua potabile all’ora! Sorprendentemente semplice. Divertimento impressionante” – commenta su YuTube l’appassionato Kenneth Kramm. “Nel corso degli ultimi anni mi sono specializzato nel fare alambicchi portatili per la distillazione dell’acqua: semplici approcci che potrebbero essere utilizzati durante le escursioni, soprattutto in caso di emergenza. Gli alambicchi che ho fatto sono in continuo miglioramento, con l’aiuto di persone possono dalla community di YouTube bushcraft e la sopravvivenza. Come il mio amico Darby (RiverBendSurvival) dice: “L’unico modo per dominarlo, è quello di ottenere nella sporcizia e farlo.”
Il processo di distillazione rimuove l’acqua da sale e contaminazioni da metalli pesanti trasformandola in potabile. La distillazione è spesso il metodo preferito di trattamento delle acque nei paesi deveoping dove l’acqua è fortemente contaminata. La distillazione viene utilizzata per l’acqua potabile sulle navi. IMPORTANTE: occorre assolutamente ricordare che in questo ultimo caso stiamo parlando per l’appunto “acqua distillata“, potabile si, ma priva di minerali. L’assunzione continua di acqua troppo priva di sali ha come possibile effetto l’eliminazione di sali dall’organismo, prima di tutto il sodio ed il potassio. Se si bevesse solo acqua distillata o completamente deionizzata in pochi giorni l’organismo umano avrebbe un deficit di sali, in particolare sodio/potassio/iodio e magnesio, tale da provocare l’arresto della pompa sodio/potassio.
Questo però solo a patto che nella dieta non si assumano sali. Quest’acqua può essere bevuta solo in pochi casi e mai sostituita completamente dall’acqua potabile “normale” che invece presenta la presenza di minerali. Tuttavia, risulta importante essere a conoscenza di questa possibilità. VIDEO:
Questi esempi ci fanno riflettere su quando sia possibile riutilizzare l’acqua di mare per poterla potenzialmente trasformare in una fonte di acqua effettivamente inesauribile per l’umanità. Una tecnica, quella della desalinizzazione, che porterebbe benefici praticamente definitivi, eliminando problemi come la mancanza d’acqua causata dalla siccità e dai cambiamenti climatici. Tallone d’Achille per molti paesi del terzo mondo.
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