I ricercatori del MIT hanno sviluppato un dispositivo di desalinizzazione leggerissimo, meno di 10kg, in grado di rimuovere particelle e sali per creare acqua potabile da acqua di mare.
Il dispositivo delle dimensioni di una valigia richiede per il suo funzionamento meno energia di un caricabatterie per cellulare. Può essere alimentato tranquillamente da un piccolo pannello solare portatile e genera acqua potabile che supera gli standar di qualità dell’OMS. Non siete ancora entusiasti? È anche estremamente intuitivo: funziona con un solo pulsante.
Come funziona la ‘valigia magica’ del MIT
Diversamente da altre unità di desalinizzazione portatili (che richiedono il passaggio dell'acqua attraverso i filtri, processi di osmosi inversa), questo del MIT usa l'energia elettrica per rimuovere le particelle dall'acqua potabile. Questo significa niente filtri: un fattore che riduce notevolmente i requisiti di manutenzione a lungo termine.
Le caratteristiche di questo dispositivo (sviluppato in ben 10 anni di lavoro) lo rendono adatto ad aree remote: piccole comunità su isole, personale a bordi di navi mercantili, vittime di disastri naturali possono ottenere acqua dolce molto più facilmente.
“È il culmine del lungo viaggio che io e il mio gruppo abbiamo intrapreso,” dice l’autore senior dello studio pubblicata su Science (ve la linko qui). Si chiama Jongyoon Han, ed è professore di ingegneria elettrica e informatica al MIT.
“Abbiamo lavorato per anni sulla fisica dietro i singoli processi di desalinizzazione, ma mettere tutti questi progressi in una scatola, costruire un sistema e vederlo funzionare con vera acqua di mare è stata un'esperienza davvero significativa e gratificante”.
Filtrare e desalinizzare acqua di mare… senza usare filtri
Per far passare l'acqua marina attraverso i filtri nei desalinizzatori portatili disponibili in commercio sono necessarie pompe ad alta pressione, difficili da miniaturizzare senza compromettere l'efficienza energetica.
La “valigia” del MIT si basa su una tecnica diversa, chiamata polarizzazione della concentrazione di ioni (ICP) e ideata dal gruppo di Han oltre 10 anni fa. Invece di filtrare l'acqua, il processo ICP applica un campo elettrico a delle membrane poste sopra e sotto il flusso dell’acqua di mare. Le membrane respingono le particelle con carica positiva o negativa, comprese le molecole di sale, i batteri e i virus, mentre scorrono. Le particelle cariche vengono incanalate in un secondo flusso d'acqua che viene infine scaricato.
Il processo rimuove i solidi disciolti e sospesi, consentendo all'acqua pulita di passare attraverso il canale. E richiedendo solo una pompa a bassa pressione, il sistema ICP utilizza anche meno energia rispetto ad altre tecniche.
Per migliorare ulteriormente la desalinizzazione, poi, il sistema del MIT comprende anche un secondo processo noto come elettrodialisi, per rimuovere ogni piccola particella. A completare il quadro, l’immancabile app per smartphone che controlla l'unità in modalità wireless e riporta dati in tempo reale su consumo di energia e salinità dell'acqua.
I test in spiaggia
Dopo aver condotto esperimenti di laboratorio utilizzando acqua con diversi livelli di salinità e torbidità, i ricercatori del MIT hanno testato sul campo il dispositivo a Carson Beach, vicino alla città di Boston. Tubo di alimentazione direttamente nell’acqua di mare, click di un bottone e via. In meno di 30 minuti il dispositivo aveva riempito un bicchiere di plastica con acqua limpida e potabile.
“Successo al primo colpo. Formidabile. È stato come se tutti questi piccoli progressi che abbiamo fatto lungo il percorso fossero esplosi insieme”, dice Han.
L'acqua potabile ricavata dall’acqua di mare ha superato, come detto, le linee guida sulla qualità dell'Organizzazione Mondiale della Sanità. Richiede solo 20 watt di potenza per litro di acqua dissalata prodotto, e genera 0,3 litri all’ora. Ora la sfida (come per tutte le tecnologie di dissalazione) è renderlo più veloce, immagino.
Fatto questo, la “valigia magica” servirà a desalinizzare l’acqua di mare, ma anche a rilevare rapidamente i contaminanti nell’acqua già potabile. C’è ancora del lavoro da fare, ma la strada sempre quella giusta, e l’entusiasmo è alle stelle.
Il mondo ha sete di futuro.
