Oristano 30 luglio 2026
Cari amici,
Che il clima stia
pericolosamente cambiando lo possiamo constatare tutti i giorni, visti i
crescenti, pericolosi aumenti della temperatura che, in primis, portano le
Comunità ad avere un maggior bisogno di acqua potabile. Questo pericoloso
aumento termico, come possiamo constare in questi giorni, a cui si aggiunge la siccità crescente,
stanno accelerando la ricerca di nuove fonti idriche, usando tecnologie anche
innovative, che vanno dalla desalinizzazione all’osmosi inversa, dal recupero
delle acque reflue agli innovativi sistemi che consentono di estrarre acqua
dall’umidità dall'aria.
Su quest’ultimo campo la
ricerca scientifica è orientata verso soluzioni non convenzionali, nell’intento
di aumentare l'approvvigionamento idrico. Lo studio dell'Istituto di Chimica
Inorganica dell'Università di Kiel, in Germania, va proprio in questa direzione,
focalizzando l’attenzione sullo sviluppo e la scalabilità di “materiali porosi
avanzati”, in grado di catturare l'umidità atmosferica, trasformandola in
acqua. I primi risultati, pubblicati in due distinti lavori sulle riviste
scientifiche Journal of Materials Chemistry A e Industrial & Engineering
Chemistry Research, descrivono il superamento di uno dei principali colli di
bottiglia della tecnologia: il passaggio dalla sintesi di laboratorio alla
produzione su scala industriale.
Il team operativo,
guidato dal Prof. Norbert Stock dell'Istituto di Chimica Inorganica
dell'Università di Kiel (CAU) è riuscito ad ottimizzare un materiale
rivoluzionario chiamato CAU-10-H. Si tratta di una struttura
metallo-organica (MOF) altamente porosa che agisce come una spugna molecolare:
assorbe l'umidità dall'aria, e ogni struttura rilascia fino a 1,8 litri di acqua potabile al
giorno. Il materiale CAU-10-H, appartiene alla classe dei Metal-Organic
Frameworks, noti anche con l'acronimo MOF. Si tratta di strutture
metallo-organiche caratterizzate da una fitta rete di cavità microscopiche
interconnesse che agiscono come vere e proprie spugne su scala molecolare. La
chimica fondamentale alla base dei MOF è valsa a Omar Yaghi il Premio Nobel per
la Chimica nel 2025.
A differenza dei comuni
materiali igroscopici, che richiedono alti tassi di umidità relativa per poter
funzionare, il CAU-10-H è straordinariamente efficiente anche in condizioni di
estrema secchezza. Il processo di assorbimento delle molecole d'acqua a temperatura
ambiente si attiva infatti non appena l'umidità relativa dell'aria raggiunge o
supera la soglia minima del 18%, una percentuale che la maggior parte dei
sistemi tradizionali riterrebbe troppo bassa per poter essere sfruttata.
Altrettanto efficiente è
il processo inverso di “desorbimento”, ossia il rilascio dell'acqua
precedentemente catturata. Per liberare l'umidità intrappolata è sufficiente
riscaldare il materiale a una temperatura di circa 70 °C. Si tratta di una soglia
termica talmente bassa da poter essere facilmente raggiunta sfruttando il
semplice calore solare o il calore di scarto dei processi industriali,
eliminando la necessità di ricorrere a costosi riscaldatori elettrici
alimentati dalla rete di distribuzione. Su base giornaliera, questa efficiente
sistema riesce a produrre giornalmente fino a 1,8 litri di acqua potabile per ogni
chilogrammo di materiale composito impiegato.
Oltre alla generazione di
acqua potabile, il CAU-10-H ha dimostrato di avere enormi potenzialità nel
settore della climatizzazione ecologica attraverso i sistemi di raffrescamento
ad adsorbimento. In questo tipo di applicazioni, il nuovo composto ha
registrato prestazioni fino a tre volte superiori rispetto al gel di silice,
che rappresenta lo standard industriale storicamente utilizzato per questo
scopo. La vera rivoluzione risiede nella possibilità di alimentare questi impianti
di condizionamento utilizzando esclusivamente il calore residuo, come prima
accennato.
La vera novità del lavoro
coordinato da Norbert Stock, e condotto insieme al primo autore Lasse Wegner e
al responsabile della scala pilota Kalle Mertin, non risiede solo nelle
proprietà chimiche del materiale, ma nella sua effettiva fattibilità commerciale.
Spesso i materiali sintetizzati in laboratorio faticano a trovare uno sbocco
reale perché troppo complessi o costosi da produrre in grandi quantità. Il team
tedesco è riuscito a produrre un primo lotto di circa 30 chilogrammi di
CAU-10-H, una quantità circa 60 volte superiore a qualsiasi precedente lotto
sintetizzato in laboratorio.
Cari amici, credo che
l’innovativo progetto prima evidenziato sia valido e realizzabile "a costi
accettabili": la produzione di questo materiale può assestarsi su costi
decisamente competitivi, compresi tra i 12 e i 14 dollari al chilogrammo,
rendendo l'applicazione su larga scala finalmente accessibile alla produzione
in serie. L’intelligenza dell’uomo, amici lettori, troverà sempre soluzioni
valide per le esigenze di oggi e di domani, per un futuro nel quale le nuove
generazioni possano vivere senza troppi patemi d’animo!
A domani.
Mario


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