Emergenza idrica, l’Università di Rochester ha sviluppato un pannello solare innovativo in grado di purificare l’acqua
Continuare ad avere a disposizione acqua potabile a sufficienza è la vera sfida per il nostro futuro.
Un nuovo materiale in alluminio super assorbente e in grado di assorbire la luce sviluppato con fondi dell’esercito americano, potrebbe rappresentare una soluzione alla piaga della carenza di acqua nel mondo. I ricercatori dell’Università di Rochester hanno sviluppato un nuovo pannello di alluminio che concentra in modo più efficiente l’energia solare per evaporare e purificare l’acqua contaminata. “L’esercito ha bisogno costante di acqua, quindi vi è un interesse particolare nella ricerca di materiali di base che potrebbero portare a tecnologie avanzate per la produzione di acqua potabile” sono state le parole espresse dal dott. Evan Runnerstrom, responsabile del programma di ARO.
Come funziona la nuova tecnologia
“Le proprietà combinate di assorbimento dell’acqua e assorbimento della luce di queste superfici in alluminio possono consentire la depurazione dell’acqua passiva o a bassa potenza per sostenere meglio le milizie.” La tecnologia descritta sulla rivista Nature Sustainability utilizza una raffica di impulsi laser a femtosecondi (ultracorti) per incidere la superficie di un normale foglio di alluminio. Quando il pannello di alluminio viene immerso nell’acqua ad un angolo rivolto verso il sole, disegna un sottile film d’acqua verso l’alto sulla superficie del metallo. Allo stesso tempo, la superficie annerita trattiene quasi il 100 percento dell’energia che assorbe dal sole per riscaldare rapidamente l’acqua.
Questo sistema potrebbe risolvere il problema della crisi globale
Infine, le strutture superficiali assorbenti cambiano i legami inter-molecolari dell’acqua, aumentando ulteriormente l’efficienza del processo di evaporazione. Grazie alla combinazine di queste tecnologie, è stato creato un sistema semplice, durevole ed economico che potrebbe affrontare e risolvere il problema della crisi idrica globale, specialmente nei paesi in via di sviluppo. Esperimenti condotti in laboratorio dimostrano che il metodo riduce la presenza di tutti i comuni contaminanti, come detergenti, coloranti, urina, metalli pesanti e glicerina, rendendo l’acqua potabile. La tecnologia potrebbe anche essere utile nei paesi sviluppati per alleviare la carenza idrica nelle aree colpite dalla siccità e per i progetti di desalinizzazione dell’acqua.
Come viene usata la luce solare
L’uso della luce solare per bollire è stato a lungo riconosciuto come un modo per eliminare i patogeni microbici e ridurre le morti per infezioni da diarrea, ma l’acqua bollente non elimina i metalli pesanti e altri contaminanti. Questa nuova tecnologia che epura l’acqua a base solare può ridurre notevolmente questi contaminanti perché quasi tutte le impurità vengono eliminate quando l’acqua di evaporazione diventa gassosa e quindi si condensa e viene raccolta.
Il metodo più comune di evaporazione dell’acqua a base solare è il riscaldamento a volume, in cui viene riscaldato un grande volume di acqua ma solo lo strato superiore può evaporare. Questo è ovviamente inefficiente perché viene utilizzata solo una piccola parte dell’energia di riscaldamento. Il pannello in alluminio sviluppato dai ricercatori evita queste difficoltà estraendo un sottile strato di acqua dal serbatoio e direttamente sulla superficie dell’assorbitore solare per il riscaldamento e l’evaporazione.
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