L’accesso all’acqua potabile pulita e sicura è una necessità che in modo preoccupante non è soddisfatta in molte parti del mondo. La nuova ricerca pubblicata nella rivista Nature Sustainability, ha utilizzato un materiale chiamato struttura metallo-organica (Mof) per filtrare gli inquinanti dall’acqua di mare, generando ogni giorno grandi quantità di acqua dolce utilizzando meno energia rispetto ad altri metodi.
I Mof sono materiali estremamente porosi con aree di superficie elevate: in teoria, se un cucchiaino di materiale fosse disimballato, potrebbe coprire un campo da calcio, rendendo la superficie di quell’area ottima per catturare molecole e particelle.
Il team di ricercatori in questo caso ha sviluppato un nuovo tipo di Mof denominato PSP-MIL-53, l’ha utilizzato per catturare sale e impurità in acqua salmastra e di mare. Il Mof quando è immerso nell’acqua, selettivamente estrae gli ioni dal liquido e li trattiene sulla sua superficie. Il Mof entro 30 minuti è stato in grado di ridurre i solidi totali disciolti (TDS) nell’acqua da 2.233 parti per milione (ppm) a meno di 500 ppm. È ben al di sotto della soglia di 600 ppm raccomandata dall’Organizzazione mondiale della sanità per l’acqua potabile sicura.
Utilizzando questa tecnica, il materiale è stato in grado di produrre ogni giorno fino a 139,5 litri di acqua dolce per kg di Mof. E una volta che il Mof è “pieno” di particelle, può essere pulito rapidamente e facilmente per il riutilizzo, per fare ciò, è posto alla luce del sole, in soli 4 minuti è in grado di rilasciare i sali catturati.
Il team di ricercatori ha affermato:
«Anche se non mancano i sistemi di desalinizzazione in uso o in fase di sviluppo, questo nuovo Mof agisce più rapidamente rispetto a altre tecniche, richiedendo molta meno energia durante tutto il ciclo».
Huanting Wang del Dipartimento di ingegneria chimica della Monash University in Australia ha affermato:
«Il nostro lavoro ha aperto una nuova direzione per la progettazione di materiali sensibili agli stimoli per la desalinizzazione e la purificazione dell’acqua, efficienti dal punto di vista energetico e sostenibile. La desalinizzazione è stata utilizzata per affrontare la crescente carenza d’acqua a livello globale. Vista la disponibilità di acqua salmastra e di mare e poiché i processi di desalinizzazione sono affidabili, l’acqua trattata può essere integrata nei sistemi acquatici esistenti con minimi rischi per la salute. I processi di desalinizzazione termica mediante evaporazione sono ad alta intensità energetica e altre tecnologie, come l’osmosi inversa, presentano una serie di inconvenienti, tra cui un elevato consumo di energia e l’utilizzo di sostanze chimiche nella pulizia delle membrane e nella declorazione. La luce solare è la fonte di energia più abbondante e rinnovabile sulla Terra. Il nostro sviluppo di un nuovo processo di desalinizzazione basato su adsorbenti, attraverso l’uso della luce solare per la rigenerazione fornisce una soluzione efficiente dal punto di vista di consumo energetico ed ecosostenibile».