I dati evidenziano che più di un terzo della popolazione mondiale vive in zone aride, soffrono di una forte carenza d’acqua. Gli scienziati e gli ingegneri dell’Università del Texas di Austin hanno sviluppato una soluzione che potrebbe aiutare le persone in queste aree ad accedere all’acqua potabile.
Il team di ricercatori ha sviluppato una pellicola di gel a basso costo che può estrarre l’acqua dall’aria anche nei climi più secchi. I materiali che facilitano questa reazione costano appena 2 dollari il chilogrammo e un singolo chilogrammo può produrre più di 6 litri d’acqua il giorno in aree con umidità relativa inferiore al 15% e 13 litri in aree con umidità relativa fino al 30%.
La ricerca pubblicata nella rivista Nature Communications, si basa su precedenti scoperte del team, tra cui la capacità di estrarre l’acqua dall’atmosfera, e l’applicazione per creare un terreno autoirrigante. Tuttavia, queste tecnologie sono state progettate per ambienti con un’umidità relativamente elevata.
Guihua Yu, professore di scienza dei materiali e ingegneria meccanica presso il dipartimento di ingegneria meccanica Walker della Cockrell School of Engineering, ha detto:
«Il nuovo lavoro riguarda soluzioni pratiche che le persone possono utilizzare per ottenere acqua nei luoghi più caldi e aridi della Terra. Ciò potrebbe permettere a milioni di persone che non hanno accesso costante all’acqua potabile di avere a casa dei semplici dispositivi di generazione dell’acqua che possono facilmente utilizzare».
I ricercatori come principale elemento idrofilo (per sua natura, è in grado di assorbire e trattenere l’acqua al proprio interno), hanno utilizzato la cellulosa rinnovabile e la Gomma di Konjac, un comune ingrediente da cucina. La struttura a pori aperti della gomma accelera il processo di cattura dell’umidità; un altro componente progettato, la cellulosa thermo-responsive con interazione idrofobica (resistente all’acqua) quando è riscaldata, aiuta a rilasciare immediatamente l’acqua raccolta in modo da ridurre al minimo l’apporto energetico complessivo per produrre acqua.
I ricercatori hanno detto che altri tentativi di estrarre l’acqua dall’aria del deserto sono tipicamente ad alto consumo energetico e non producono molto, anche se 6 litri non sembrano molti, sostengono che la creazione di pellicole più spesse o di strati o matrici assorbenti con l’ottimizzazione potrebbe aumentare notevolmente la quantità di acqua prodotta. La reazione in sé è semplice, ciò riduce le difficoltà di scalabilità e di utilizzo di massa.
Youhong “Nancy” Guo autore principale della ricerca, ha lavorato nel laboratorio di Guihua Yu, ora è ricercatore presso il Massachusetts Institute of Technology, ha detto:
«La pellicola in gel non è qualcosa che richiede una laurea avanzata per essere utilizzata. È abbastanza semplice da poter essere realizzata da chiunque a casa propria, se si dispone dei materiali necessari».
La pellicola è flessibile e può essere modellata in una varietà di forme e dimensioni, a seconda delle esigenze dell’utente, per realizzare la pellicola è sufficiente il prerequisito del gel, che comprende tutti gli ingredienti necessari, versati in uno stampo.
Weixin Guan tra i partecipanti alla ricerca, ha detto:
«Il gel impiega 2 minuti per solidificarsi, poi deve essere liofilizzato e può essere rimosso dallo stampo e utilizzato subito dopo».
La ricerca è stata finanziata dalla Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti, l’acqua potabile per i soldati che vivono in climi aridi è una parte importante del progetto. I ricercatori pensano anche che un giorno le persone potrebbero acquistare il prodotto in un negozio di ferramenta e usarlo nelle loro case, grazie alla sua semplicità.
