Come il sole ed un aerogel renderanno potabile l' acqua di mare

 

Un nuovo materiali potrebbe rivoluzionare la dissalazione solare su larga scala,  cioè quel processo che utilizza l' energia del sole per convertire l'acqua salata in acqua  dolce, per renderla potabile o adatta per altri usi, così da dare una risposta, o meglio una soluzione concreta alla scarsità d' acqua dolce. Gli oceani coprono il 71 percento della superficie terrestre, ma solo 0,3 percento è accessibile per uso umano, perché il resto è salato o imprigionato da ghiacciai. Con cambiamenti climatici, urbanizzazione e inquinamento sempre più pressanti, la sete di due milioni di persone rischia di tradursi in emergenze sanitarie legate a malattie come colera, e dissenteria. 

Il processo di dissalazione tradizionale richiede impianti complessi e costosi. Una soluzione alternativa prevede l'impiego di materiali porosi capaci di assorbire e   poi evaporare l' acqua sotto l' azione della radiazione solare. Finora la performance di questi e vaporatori fototermici diminuiva man mano che il dispositivo cresceva di dimensioni, a causa di pori troppo piccoli e strati troppo spessi che rallentano la fuoriuscita del vapore. Il team guidato dal  ricercatore Xi Shen, della Hong  Kong Polytechnic University, ha però progettato un aerogel fototermico in grado di superare questi limiti. 

Gli aerogel a differenza degli idrogel mantengono rigide le loro strutture, permettendo un passaggio più rapido sia liquido sia del vapore. Tra l' altro è realizzato con nanotubi di carbonio e nanofibre di cellulosa, e viene stampato in 3D strato dopo strato, congelando ogni livello dopo la deposizione per preservare la forma. Il risultato è un' impalcatura spugnosa con pori microscopici distribuiti in modo uniforme e pareti sottilissime, che favoriscono l' uscita del vapore. 

Nelle prove di laboratorio l'aerogel è stato immerso in una tazza di acqua di mare ricoperta da un coperchio trasparente. I raggi solari, penetrando nella plastica, riscaldano il materiale e inducono l' evaporazione: il vapore condensa sul coperchio e scorre in un imbuto, da cui viene raccolto come acqua potabile. In un singolo esperimento sono stati ottenuti quasi tre cucchiai di acqua pura. Anche per ora la resa è modesta, l' assenza di degrado dopo sette giorni di test lascia intravedere un potenziale di scala molto superiore. Il ricercatore ha dichiarato: anche se non si può dire una risposta definitiva sulla frequenza con cui l' aerogel dovrà essere sostituito, poiché questo lavoro è ancora nelle fasi iniziali, stiamo pianificando di effettuare test reali per verificarne le prestazioni a lungo termine. 

Si confermano su ampia scala, questa soluzione potrebbe portare enormi benefici in tutto il mondo, in particolare nelle aree colpite della siccità cronica.