lunedì, agosto 24, 2020

UN NUOVO METODO PER POTABILIZZARE L’ACQUA DI MARE. CON I MOF (Metal Organic Frameworks): ACQUA POTABILE DAL MARE PRONTA IN 30 MINUTI.


Oristano 24 agosto 2020
Cari amici,
Che l’acqua potabile sia un bene sempre più scarso, nonostante l’immensa quantità di acqua presente nei nostri oceani, è una realtà. Il problema però, a ben pensare, sta a monte: per l'uso umano è necessario potabilizzarla, ovviamente a costi accettabili. Si, perché a parte quella che la natura ci riserva naturalmente, da molti anni c’è bisogno di una maggiore quantità di acqua potabile, che potremo ricavare dalle immense riserve d’acqua marina, che come detto debbono essere potabilizzate. Tanti i sistemi finora utilizzati, a cui ora se ne aggiunge uno particolarmente interessante: che riesce a rendere potabile l’acqua di mare in modo semplice e veloce con l’utilizzo dei MOF.
Per chiarire, i MOF (Metal Organic Frameworks), altro non sono che dei reticoli metallorganici (o strutture metallorganiche) di materiali cristallini, costituiti da ioni o cluster metallici coordinati a leganti organici rigidi, posizionati in modo da formare strutture mono, bi- o anche tridimensionali, con una porosità molto elevata. Ebbene, un team di scienziati, sfruttando la luce solare e utilizzando questi MOF è riuscito a rendere potabile l’acqua di mare in soli 30 minuti. MOF e luce solare, hanno così potuto filtrare l’acqua marina, riuscendo a produrre fino a 139,5 litri di acqua potabile per ogni chilogrammo di MOF al giorno.
Una tecnica che si potrebbe definire avveniristica, in quanto si è dimostrata più accurata ed efficace, rispetto ad altre precedenti pratiche di desalinizzazione, non solo per la rapidità ma anche per l’efficienza in termini energetici, oltre ad un più basso costo di produzione e ad una maggiore sostenibilità. Il processo di desalinizzazione avviene proprio grazie a un filtro MOF, che è in grado di assorbire il sale dall’acqua senza consumare energia. Il filtro infatti, dopo aver lavorato e prodotto acqua potabile, viene posizionato alla luce del sole per rigenerarsi e bastano circa 4 minuti perché possa essere riutilizzato allo stesso scopo. 
L’acqua potabile di qualità, secondo quanto stabilito dall’Organizzazione Mondiale della Sanità, deve avere un TDS (Totale Solidi Disciolti) inferiore a 600 parti per milione (ppm). Ebbene, i ricercatori sono riusciti a ottenere un’acqua con TDS inferiore a 500 ppm in appena mezz’ora.
La ricerca è stata condotta da un gruppo capitanato da Huanting Wang, direttore del Monash Centre for Membrane Innovation che fa parte dell’università australiana Monash (che ha anche un centro a Prato, in Toscana). Il professor Huanting Wang, in una delle interviste rilasciate ha dichiarato: “La desalinizzazione è stata utilizzata per affrontare la scarsità d’acqua in tutto il mondo. A causa della disponibilità di acqua salmastra e di mare e poiché i processi di desalinizzazione sono affidabili, l’acqua trattata può essere integrata nei sistemi acquatici esistenti con rischi per la salute minimi”.
Altro importante punto a favore del nuovo sistema è l’utilizzo di luce solare per la rigenerazione, che rappresenta una soluzione di desalinizzazione efficiente, dal punto di vista energetico, nonché ecologicamente sostenibile. A differenza dunque di altri processi di desalinizzazione, che consumano troppa energia o che, in altri casi, prevedono l’impiego di sostanze chimiche. Insomma, questa nuova tecnica potrebbe essere una trovata davvero rivoluzionaria, applicabile in tutto il mondo!
Il gruppo di ricerca, ha ipotizzato l’utilizzo del MOF data l’elevata porosità di questo materiale. Le particelle dei MOF sono talmente ravvicinate che, pur avendo tra loro uno spazio piccolissimo, questo risulta perfettamente adatto a trattenere particelle “estranee”. Nel caso in parola è stato utilizzato un nuovo tipo di MOF (chiamato PSP-MIL-53) che posto in acqua di mare ha subito intrappolato le particelle estranee, composte dal sale e dalle impurità dell’acqua salmastra.
Quando il MOF viene posto nell'acqua di mare, estrae selettivamente gli ioni dal liquido e li trattiene sulla sua superficie; in 30 minuti, il MOF è stato in grado di ridurre il totale dei solidi disciolti nell'acqua (TDS) da 2.233 parti per milione (ppm) a meno di 500 ppm. Un valore che, secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità, la identifica come acqua potabile sicura.
Ed è utilizzando questa tecnica che questo particolare materiale è stato in grado di produrre fino a 139,5 litri di acqua dolce per chilogrammo di MOF al giorno. E una volta che il MOF è saturo di particelle filtrate, può essere pulito rapidamente esponendolo al sole per quattro minuti ed essere subito riutilizzato.
Cari amici, rispetto agli altri sistemi di desalinizzazione dell’acqua, questo appare molto meno complesso ed anche più economico; gli altri sistemi finora in uso hanno bisogno di molta più energia, visto che si tratta di processi termici che danno luogo ad evaporazione, oppure, come nel caso dell’osmosi inversa, i processi hanno bisogno di membrane per la filtrazione, che però necessitano di essere poi ripulite con prodotti chimici specifici.
Huanting Wang, coordinatore della ricerca, ha dichiarato: “Il nostro nuovo processo di desalinizzazione basato sull'assorbimento e che si serve della luce solare per la rigenerazione fornisce una soluzione efficiente dal punto di vista energetico, e sostenibile dal punto di vista ambientale.”
Chissà che anche la potabilizzazione dell’acqua sia arrivata alla giusta soluzione…
A domani, amici,
Mario



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