Estrarre quantità record di acqua potabile dal… ‘nulla’, grazie a un dispositivo ultra-assorbente

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Alcuni scienziati hanno identificato materiali altamente assorbenti capaci di estrarre quantità record di acqua potabile dall’aria. Il dispositivo apre la strada a tecnologie in grado di far fronte alle emergenze idriche nelle zone più aride del Pianeta.

Per i Paesi in via di sviluppo la mancanza di accesso all’acqua potabile rappresenta una delle maggiori minacce ambientali e per salute.

Ai molti progetti portati avanti negli ultimi anni per garantire l’approvvigionamento di acqua nei paesi più poveri del mondo, oggi si aggiunge quello degli scienziati dell’Applied Physics Laboratory (APL) di Laurel, nel Maryland.

I ricercatori hanno identificato materiali altamente assorbenti capaci di estrarre quantità record di acqua potabile dal nulla e le nuove prove da loro effettuare potrebbero portare allo sviluppo di tecnologie per fornire acqua potabile nelle aree aride del pianeta.

Il team di ricercatori, guidato da Zhiyong Xia, Matthew Logan e Spencer Langevin ha descritto il proprio lavoro sulla rivista Scientific Reports, spiegando come sono riusciti a sfruttare strutture metallo-organiche (MOF) per assorbire acqua dall’ambiente.

I cristalli di questi composti si comportano infatti come spugne e sono in grado di catturare, immagazzinare e rilasciare notevoli quantità di sostanze, tra cui l’acqua.
Potenzialmente, se si ponesse un singolo grammo di cristalli in un campo da calcio allagato, il materiale sarebbe capace di assorbire tutta l’acqua presente nell’intero campo.

Caratteristiche decisamente interessanti, che erano già state studiate in passato. I lavori precedenti non avevano però portato a sviluppare un metodo che consentisse di produrre acqua in modo efficiente.

“Gli esperimenti iniziali avevano dimostrato che il concetto poteva funzionare. Ma il problema era la capacità. Altri team di ricerca sono stati in grado di produrre fino a circa 1,3 litri di acqua al giorno per chilogrammo di sostanza in condizioni aride – abbastanza per una sola persona.
Per creare un dispositivo di raccolta dell’acqua ottimale è necessaria una migliore comprensione delle proprietà della struttura che controllano l’assorbimento e il rilascio.”, ha commentato Xia in una nota.

©Johns Hopkins APL

Con questa nuova ricerca si è raggiunto un risultato decisamente migliore, testando vari tipi di cristalli e scoprendo, per alcuni di questi, una capacità di assorbimento quasi sette volte superiore.

I ricercatori hanno studiato una serie di MOF, studiando i meccanismi che ne governano la cinetica di sequestro dell’acqua e calcolando quanta acqua possono assorbire.
Hanno poi esplorato l’impatto di temperatura, umidità e altre caratteristiche ambientali sul processo di adsorbimento e rilascio, per trovare le condizioni ottimali.

“Abbiamo identificato un MOF in grado di produrre 8,66 litri di acqua al giorno per chilogrammo in condizioni ideali, una scoperta straordinaria.
Questo ci aiuterà ad approfondire la nostra comprensione di questi materiali e a guidare la scoperta dei metodi di raccolta dell’acqua di prossima generazione”, ha spiegato Xia.

Xia e il suo team stanno ora esplorando altri MOF con diverse proprietà per valutare come si comportano in ambienti particolarmente asciutti e per determinare le configurazioni di MOF che consentono un assorbimento ottimale.

L’APL in passato ha anche sviluppato metodi per rimuovere metalli pesanti e sostanze tossiche dall’acqua e grazie agli sforzi e alla cooperazione dei ricercatori, il laboratorio sta ottenendo grandi risultati per poter offrire acqua potabile per le persone che oggi non ne hanno accesso.

“Non vediamo l’ora di salvare il pianeta, una goccia alla volta.”, ha dichiarato Ally Bissing-Gibson, Responsabile del programma di Scienze biologiche e chimiche di APL.

Fonti di riferimento: Nature, Scientific Reports  / Johns Hopkins University

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Laureata in Scienze e Tecnologie Erboristiche, redattrice web dal 2013, ha pubblicato per Edizioni Età dell’Acquario "Saponi e cosmetici fai da te", "La Salvia tuttofare" e "La cipolla tuttofare".
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