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Una nuova tecnologia per ricavare acqua anche nelle zone più aride del pianeta è stata messa a punto dai ricercatori del MIT di Boston e dell’Università della California di Berkeley che hanno realizzato un sistema per ricavare acqua dall’aria anche nel caso di umidità molto bassa, dell’ordine del 20%, valore tipico delle zone aride e desertiche.
Il sistema, descritto sulla rivista Science, utilizza come fonte energetica la luce del sole che riscalda un particolare materiale poroso che attira l’umidità presente nell’aria, la condensa e la raccoglie. Secondo i ricercatori, una cella caricata con un kg di MOF (così si chiama il particolare materiale poroso) è in grado di produrre in un giorno circa 3 litri d’acqua.
Il sistema potrebbe essere utilizzato per ricavare acqua potabile a basso costo per i milioni di persone dei paesi in via di sviluppo che abitano in regioni aride; secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità, una persona su 10 che vive nel nostro pianeta non ha ancora accesso all’acqua potabile. Quasi la metà di queste persone riceve acqua da fonti non protette e vive nell’Africa sub-sahariana, prevalentemente in zone rurali.
Molti di questi Paesi non possono permettersi il costo della desalinizzazione anche se sono vicini a grandi bacini d’acqua; anche lo sfruttamento delle nebbie e della rugiada notturna non sempre è possibile dal momento che queste tecniche richiedono un tasso di umidità di almeno il 50%.
“Nella mia visione questa tecnologia potrebbe essere utilizzata a livello familiare per produrre l’acqua potabile necessaria alle esigenze domestiche”, afferma Omar Yaghi, professore di chimica Presso UC Berkeley che ha guidato il nuovo lavoro con Evelyn Wang del MIT.
Il sistema è basato su materiali altamente porosi conosciuti come MOF (metal-organic framework), una struttura metallica-organica, inventata da Yaghi. Questi composti, contenenti cluster metallici legati da molecole organiche, sono in fase di sviluppo per applicazioni quali lo stoccaggio di idrogeno e il lavaggio dell’anidride carbonica dei gas di scarico.
Per il dispositivo di raccolta dell’acqua, Yaghi e la sua squadra ha presentato un nuovo MOF con il giusto equilibrio delle unità di zirconio che attirano acqua e dei linker organici che la respingono. Le unità di zirconio catturano l’umidità e le goccioline d’acqua si raggruppano insieme nei pori perfettamente dimensionati e sagomati del MOF. Aumentando la temperatura, il materiale rilascia leggermente l’acqua. I ricercatori hanno riempito un substrato di rame poroso con un chilogrammo di polvere di MOF e lo hanno collegato ad un substrato rivestito di grafite. Poi hanno confezionato tutto all’interno di una scatola acrilica che è stata posta all’aria aperta.
Il substrato di grafite assorbe la luce del sole e riscalda il MOF che cattura l’umidità presente nell’aria, spingendo l’acqua dai suoi pori come vapore, che viene condensato e raccolto.
“I MOF sono costituiti da materie prime a basso costo mentre la struttura del dispositivo non dovrebbe essere troppo costosa da realizzare” sostiene Yaghi.
