L’acqua pulita ancora oggi è un privilegio per molte persone in tutto il mondo, secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), almeno 1,8 miliardi di persone consumano acqua contaminata dalle feci e, entro il 2040, gran parte del mondo subirà lo stress idrico a causa delle risorse insufficienti di acqua potabile. Il Fondo delle Nazioni Unite per l’infanzia (Unicef) ha evidenziato che ogni giorno circa 1.800 bambini muoiono di diarrea a causa dell’approvvigionamento idrico non sicuro, che causa malattie come il colera.
È diventato fondamentale quindi sviluppare metodi efficienti ed economici per decontaminare l’acqua. Ciò è esattamente quello che un team di scienziati della Scuola politecnica federale di Losanna (EPFL) guidato da László Forró ha realizzato con un nuovo filtro per la purificazione dell’acqua, combina nanofili di biossido di titanio (TiO2) e nanotubi di carbonio alimentati solo dalla luce solare.
Gli scienziati innanzitutto hanno mostrato che i nanofili di TiO2 da soli possono purificare efficacemente l’acqua in presenza di luce solare, ma intrecciando i nanofili con i nanotubi di carbonio, hanno detto che si forma un materiale composito che aggiunge un ulteriore strato di decontaminazione pastorizzando l’acqua, uccidendo i patogeni umani come batteri e grandi virus, come meglio evidenziato in Fig. 1: Principi di filtraggio e sterilizzazione (vedi immagine).
L’idea è che quando la luce UV, proveniente dallo spettro visibile della luce solare, colpisce il filtro, gli provoca la produzione di un gruppo di molecole chiamate Specie Reattive dell’Ossigeno (ROS), questi includono perossido di idrogeno (H2O2), idrossido (OH) e ossigeno (O2-) e sono noti per essere efficaci killer di agenti patogeni.
I ricercatori hanno testato il loro dispositivo con il batterio E. Coli, il “gold standard” l’esame diagnostico più accurato per gli studi sulla sopravvivenza batterica, ma dovrebbe funzionare con altri batteri patogeni, come Campylobacter Jejuni (un comune patogeno che induce la diarrea nel mondo sviluppato), Giardia Lamblia (un microrganismo che causa l’infezione intestinale giardiasi), Salmonella, Cryptosporidium (causa criptosporidiosi diarroica), il virus dell’epatite A e Legionella Pneumophila (causa la malattia dei legionari). Il dispositivo è eccezionalmente abile nel rimuovere tutti i patogeni dall’acqua. Risultati promettenti anche nell’eliminazione di microinquinanti, come pesticidi, residui di farmaci, cosmetici ecc.
László Forró ha affermato:
In una stretta collaborazione tra chimici, fisici e biologi, abbiamo sviluppato un dispositivo di purificazione dell’acqua molto efficiente, che non necessita di alcuna fonte di energia ma della luce solare. Il nostro prototipo può fornire acqua potabile pulita anche in luoghi remoti a piccole popolazioni e potrebbe essere facilmente ampliato. È un grande risultato e un importante “prodotto collaterale” di questo progetto è che ha attratto un gran numero di studenti talentuosi e motivati che si preoccupano delle questioni ambientali, della sostenibilità”.
I ricercatori nel loro articolo, pubblicato nella rivista Clean Water, partner di Nature, hanno presentato un prototipo del filtro, suggeriscono ulteriori miglioramenti. Endre Horváth, scienziato capo del progetto ha affermato: «Sono convinto che creerà un forte seguito in comunità scientifiche versatili e, si spera, finanzierà le agenzie».
