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:
