Depurare l’acqua con la luce solare e l’alta tecnologia

Un gruppo di scienziati della Dublin City University in Irlanda ha unito diversi componenti altamente tecnologici con l’intento di realizzare un depuratore d’acqua facilmente utilizzabile, in grado di funzionare con la forma più semplice di energia, quella solare. Con evidenti ricadute in termini di benefici al processo di purificazione dell’acqua, soprattutto nelle aree rurali o nei paesi in via di sviluppo.

Anne Morrissey, Ph.D., ha spiegato che la nuova tecnologia potrebbe un giorno essere incorporata in un prodotto di largo consumo facilmente utilizzabile in grado di eliminare questi agenti inquinanti dall’acqua potabile, nella fase finale del processo dopo aver effettuato i trattamenti con i metodi convenzionali.

Il punto di partenza è stato un composto chimico chiamato biossido di titanio, una polvere utilizzata per sbiancare vernici, carta, dentifricio, prodotti alimentari e altri prodotti. Il biossido di titanio, sfruttando la giusta energia, può anche agire come un catalizzatore, stimolando reazioni chimiche, eliminando dall’acqua potabile i composti indesiderati, come pesticidi e prodotti farmaceutici. In realtà, apportare un cambiamento di questo genere nelle modalità di trattamento delle acque correnti può rivelarsi molto costoso e richiedere un elevato consumo energetico. Tra l’altro il risultato non è neanche così sicuro, perché molto spesso queste modifiche non eliminano del tutto le sostanze inquinanti.

Il biossido di titanio, secondo Morrissey, si attiva solo con la luce ultravioletta, prodotta dalle lampadine speciali e per poterlo far funzionare con la luce del sole Morrissey e il suo gruppo hanno testato quale forma di biossido di titanio avrebbe assorbito meglio la luce naturale. Gli esperimenti condotti hanno rivelato che la miglior soluzione è data da nano-tubi, circa 1.000 volte più sottili di un capello umano, che però non sono in grado di farlo per conto proprio e autonomamente. Ecco perché hanno optato in seconda battuta per il grafene, un materiale composto da fogli di carbonio spessi un solo atomo: “Il grafene – ha spiegato – è un materiale magico, ma il suo uso per il trattamento delle acque non è stato ancora pienamente sviluppato. Ha un grande potenziale.”

Il team dei ricercatori ha posizionato i nano-tubi di biossido di titanio su questi fogli di grafene, che hanno trattenuto gli agenti inquinanti, consentendo al biossido di titanio di avvicinarsi sufficientemente per poterli disintegrare.

“Stiamo cercando di utilizzare il grafene racchiuso in una cartuccia nella prima fase del trattamento dell’acqua potabile”, ha detto Morrissey.
Il sistema a cartuccia può garantire che il grafene rimanga immobilizzato espletando le sue funzioni senza contaminare l’acqua pulita.
Questo tipo di tecnologia, come si diceva in apertura, da sola non riesce a depurare completamente l’acqua potabile, ma può essere sfruttata come rifinitura, dopo i processi tradizionali di trattamento delle acque per rimuovere gli inquinanti più insidiosi.

Potrebbe essere particolarmente utile nel paese d’origine della Morrissey, dove molte comunità rurali utilizzano piccoli sistemi di trattamento delle acque che riescono a rifornire solo poche decine di case. Dal momento che non hanno la medesima infrastruttura presente per gli impianti di trattamento urbano di grandi dimensioni, l’impiego di una cartuccia in grado di depurare solo con l’energia del sole si può rivelare uno strumento di supporto efficace per rendere l’acqua più sicura.

La ricerca è stata presentata alla 247 edizione del National Meeting & Exposition della American Chemical Society.