Un nuovo dispositivo alimentato dall’energia del sole potrebbe risolvere i problemi dovuti alla scarsità di acqua.
di James Temple
Un gruppo di scienziati ha sviluppato un dispositivo, alimentato dal sole, in grado di risucchiare l’acqua dai cieli sopra le lande aride e deserte. La speranza è che una versione di questa tecnologia possa un giorno garantire acqua potabile nelle regioni più povere e deserte del globo.
Il dispositivo si basa su un innovativo materiale in grado di intrappolare grandi quantità di acqua all’interno dei suoi pori. Stando a uno studio pubblicato su Science, un chilogrammo di materiale sarebbe in gradi di catturare diversi litri di acqua al giorno da livelli di umidità fino al 20 percento, tipici delle regioni aride.
Questa tecnologia potrebbe contribuire alla risoluzione di un problema crescente. Secondo un rapporto pubblicato lo scorso anno su Science Advances, quattro miliardi di persone, pari alla metà dell’India e della Cina, soffre di una “grave scarsità di acqua almeno un mese all’anno” Le carenze di acqua influiscono dunque su due terzi della popolazione mondiale. Queste carenze – e i conflitti che ne conseguono – potranno solo peggiorare con l’accelerare del cambiamento climatico.
Un team del MIT ha sviluppato la tecnologia assieme al laboratorio di Omar Yaghi, della University of California, Berkeley. La componente chiave è una nuova e promettente classe di materiali porosi, denominati strutture metallo-organiche, composti da molecole organiche unite fra loro da atomi metallici (vedi “A Better Way to Capture Carbon”). La dimensione del carattere chimico nei pori del materiale può essere personalizzata per catturare particolari tipologie di molecole o permettere loro di passare attraverso. Il materiale presenta inoltre una enorme area superficiale, nell’ordine di un campo di football per grammo, grazie alla quale è in grado di legare con grandi quantità di particelle.
Nel loro esperimento, gli scienziati hanno impiegato una versione del materiale che Yaghi ha ottimizzato per catturare efficientemente le molecole di acqua. Il prototipo è stato in grado di legare con le molecole d’acqua durante la notte o all’ombra. Durante il giorno, però, il sole che colpiva il materiale forniva energia a sufficienza per convertire le molecole in vapore. Le molecole sono così riuscite a liberarsi dai pori del materiali per andare a concentrarsi in un contenitore adiacente in acrilico. Un condensatore posizionato sul suo fondo ha quindi permesso di raccogliere le gocce d’acqua e canalizzarle verso una camera sottostante dalla quale è stato possibile raccogliere acqua potabile.
Il processo è completamente passivo, senza alcun bisogno di ricorrere a pannelli solari o fonti di energia addizionale. Le precedenti tecnologie per la raccolta dell’acqua sono state limitate a impieghi in regioni che presentano nebbia o altre condizioni di umidità elevata.
Secondo Evelyn Wang, capo del laboratorio di ricerca del MIT, pur essendo impegnati nel continuo affinamento della tecnologia, il team non sarebbe troppo lontani dal primo prodotto fattibile. I materiali di cui hanno fatto uso per il loro prototipo vengono già prodotti in grandi quantità, e a prezzi sempre più accessibili, dal gigante tedesco BASF.
Yaghi sostiene che la tecnologia possa essere abbinata a dei pannelli solari o ad altre attrezzature per potenziare la capacità di produrre acqua da destinare ad applicazioni industriali o agricole. La speranza, però, è che questi dispositivi possano diffondersi all’interno delle abitazioni nei paesi più poveri del mondo, permettendo alle famiglie di produrre la propria acqua invece di razionare qualunque altra risorsa dalle comunità.
(MO)
