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21.12.2020 - 08:000

L’incredibile dispositivo che permette di estrarre acqua dall’aria

L’invenzione del MIT è in grado di ricavare acqua potabile dall’aria anche in zone aride e usando solo l’energia solare

L’acqua potabile sul nostro pianeta non è infinita e, soprattutto, non è disponibile ovunque. Alcuni esperti ritengono addirittura che col passare degli anni l’acqua rappresenterà un bene sempre più prezioso, tanto da scatenare le guerre del futuro. Quello della reperibilità dell’acqua, quindi, è un problema assai grave che molti scienziati stanno tentando di risolvere.
Oggi, un aiuto in questo campo viene dai ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT), i quali hanno messo a punto un dispositivo in grado di estrarre acqua potabile dall’aria anche nelle regioni più aride. Il macchinario era stato testato già tre anni fa, ma questa volta è stato reso più sostenibile e ne sono state migliorate le prestazioni. Non a caso, può funzionare usando solo l’energia solare.
Il dispositivo sfrutta la differenza di temperatura al suo interno per consentire al materiale adsorbente, che raccoglie il liquido sulla propria superficie, di catturare umidità durante la notte e rilasciarla il giorno successivo. Quando il materiale viene riscaldato dalla luce solare, la differenza di temperatura tra la parte superiore e quella inferiore del sistema fa sì che le goccioline assorbite vengano rilasciate per poi condensarsi su un piatto di raccolta.
Il progetto originale prevedeva l’utilizzo di materiali particolari noti come MOF (strutture metallorganiche), ovvero cristalli sintetici ad elevata porosità interna, che però sono costosi e difficili da produrre. Il risultato finale, quindi, non era sostenibile e soddisfacente ai fini pratici. Nel nuovo prototipo, invece, è stato sviluppato un design a due stadi e utilizzato un nuovo materiale assorbente facilmente reperibile, ovvero una “spugna cristallina” che appartiene alla classe degli zeoliti, un minerale composto da un alluminofosfato di ferro microporoso.
I miglioramenti apportati hanno così permesso di incrementare la produttività complessiva del sistema. In effetti, in termini di litri potenziali al giorno per metro quadrato di area di raccolta solare, il processo è quasi raddoppiato. Il prototipo, ad esempio, provato su un tetto al MIT prima delle restrizioni pandemiche, ha prodotto diversi “ordini di grandezza” in più di acqua (∼0,77 L / m2 / giorno) rispetto alla versione precedente. Tuttavia, i tassi esatti dipendono dalle variazioni di temperatura locali, dai raggi solari e dai livelli di umidità.
Ad ogni modo, tale innovazione tecnologica risulta piuttosto vantaggiosa rispetto ad altre soluzioni Atmospheric Water Harvesting (AWH), cioè di raccolta di acque atmosferiche. Tra queste rientrano la raccolta della nebbia e la raccolta della rugiada, ma entrambe presentano limitazioni significative. La prima funziona solo con il 100% di umidità relativa ed è attualmente utilizzata solo in alcuni deserti costieri, mentre la seconda richiede una refrigerazione ad alta intensità energetica e un’umidità di almeno il 50%, a seconda della temperatura ambiente.
Il nuovo dispositivo del MIT, invece, può funzionare a livelli di umidità fino al 20% e non richiede input energetici oltre alla luce solare o qualsiasi altra fonte disponibile di calore. Questa scoperta, pertanto, potrebbe consentire un migliore accesso all’acqua, un diritto umano fondamentale che purtroppo non è accessibile alla stessa maniera in tutto il mondo.

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