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AvanTIUna pellicola gel a basso costo per produrre acqua nel deserto

22.07.22 - 08:00
Fatta di gomma naturale e cellulosa è in grado di estrarre l’acqua dall’aria anche in condizioni di umidità minima.
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Una pellicola gel a basso costo per produrre acqua nel deserto
Fatta di gomma naturale e cellulosa è in grado di estrarre l’acqua dall’aria anche in condizioni di umidità minima.

Secondo i dati, più di un terzo della popolazione mondiale vive in zone aride e soffre di una forte carenza d’acqua. Una soluzione a questo problema potrebbe arrivare dagli scienziati dell’Università del Texas di Austin, i quali hanno sviluppato una pellicola in gel a basso costo in grado di estrarre l’acqua dall’aria anche nei climi più secchi.

Il gel è composto principalmente da due ingredienti economici e comuni. Si tratta della cellulosa, proveniente dalle pareti vegetali delle piante, e della gomma di konjac, un additivo alimentare idrofilo. Questi materiali costano appena 2 dollari il chilogrammo e l’aspetto più interessante è che un singolo chilogrammo di prodotto può produrre di giorno più di 6 litri di acqua in aree con umidità relativa inferiore al 15%, e 13 litri in aree con umidità relativa fino al 30%. Oltre il 70% dell’acqua così catturata viene rilasciata in soli dieci minuti, riscaldando il gel a circa 60 °C.

La scoperta si basa su precedenti ricerche del team, funzionali però per ambienti con un’umidità relativamente elevata. Al contrario, «questo nuovo lavoro riguarda soluzioni pratiche che le persone possono utilizzare per ottenere l’acqua nei luoghi più caldi e aridi della Terra», ha affermato Guihua Yu, professore di scienza dei materiali e ingegneria meccanica. «Ciò potrebbe consentire a milioni di persone senza un accesso costante all’acqua potabile di avere a casa dispositivi di generazione idrica semplici che possono azionare facilmente».

Il funzionamento del gel è relativamente semplice. La struttura porosa della gomma di konjac aiuta a catturare l’umidità dall’aria mentre la cellulosa, ingegnerizzata per essere termoreattiva con interazione idrofobica, la rilascia immediatamente appena si scalda. L’insieme di questi due elementi fa sì che l’intero processo venga realizzato con pochissimo consumo di energia. La pellicola è flessibile e può essere modellata in una varietà di forme e dimensioni, a seconda delle esigenze dell’utente. «Il gel impiega 2 minuti per fissarsi in modo semplice (in uno stampo). Quindi, ha solo bisogno di essere liofilizzato e può essere staccato e utilizzato subito dopo», ha spiegato Weixin Guan, tra i partecipanti alla ricerca.

Se utilizzato e conservato in maniera corretta, il gel può durare mesi in ambienti con umidità relativamente bassa (inferiore al 40%). In ambienti più umidi, invece, la questione cambia. «Se la pellicola del gel è troppo sottile ed estrae molta acqua in poco tempo, la struttura può risultare alterata», ha dichiarato Youhong Guo, coordinatrice dello studio. La ricercatrice ha anche spiegato che si può comunque ovviare al problema ottimizzando i cicli di utilizzo e liberando il liquido catturato prima che il gel sia saturo.

La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Nature Communications ed è stata finanziata dalla Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti.

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