La dissalazione è diffusa nelle regioni costiere ma affronta problemi energetici e ambientali: i processi convenzionali richiedono molta energia, impiegano additivi chimici e rilasciano salamoia concentrata che aumenta la salinità locale e riduce l’ossigeno, danneggiando la fauna marina. Per affrontare questi limiti, un gruppo dell'University of Rochester ha proposto un approccio solare innovativo.
I ricercatori hanno usato pannelli metallici neri incisi con laser a femtosecondi per creare superfici altamente assorbenti e supercapillari. Una regione attiva del pannello trascina un sottile film d’acqua che assorbe la radiazione solare e si distilla; i sali vengono trasferiti in una regione passiva non trattata. Per evitare incrostazioni i microcanali sono sagomati in modo che i minerali si stacchino e l’effetto anello del caffè convogli i sali verso la zona passiva mentre l’acqua evapora.
Test con campioni dall’Oceano Pacifico, Atlantico e Indiano hanno prodotto acqua dolce e hanno spostato i sali residui in forma solida, invece di generare salamoia liquida. Questi sali solidi potrebbero essere raccolti come sale da cucina o altri minerali. In esperimenti correlati, inserendo nanoparticelle di titanato di idrogeno nelle scanalature, il team è riuscito a isolare litio dai sali residui usando campioni del Great Salt Lake.
Il responsabile Chunlei Guo e i colleghi hanno pubblicato i risultati su Light: Science & Applications e Journal of Materials Chemistry A. Guo segnala che la tecnologia è stata dimostrata in piccoli dispositivi proof-of-concept ed è intrinsecamente scalabile. L’approccio può ridurre i consumi energetici, evitare additivi chimici e diminuire gli scarti di salamoia, migliorando l’accesso all’acqua potabile e rendendo più sostenibili le filiere dei minerali. La ricerca ha ricevuto supporto dalla National Science Foundation, dalla Bill & Melinda Gates Foundation e dalla Worldwide Universities Network.
Parole difficili
- dissalazione — Rimozione del sale dall'acqua di mare
- salamoia — Acqua molto salata rimanente dopo il processo
- incrostazione — Accumulo duro di minerali su una superficieincrostazioni
- microcanale — Piccolo canale nei materiali per muovere liquidimicrocanali
- nanoparticella — Particella estremamente piccola di dimensione nanometricananoparticelle
- distillare — Separare sostanze usando evaporazione e condensazionedistilla
- salinità — Quantità di sale disciolto presente nell'acqua
- titanato di idrogeno — Composto usato come nanoparticella negli esperimenti
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Domande di discussione
- Quali vantaggi e quali problemi potrebbero derivare dalla raccolta dei sali solidi invece di rilasciare salamoia?
- Quali difficoltà prevedi nel portare questa tecnologia da dispositivi proof-of-concept a impianti su larga scala?
- In che modo la riduzione dei consumi energetici e degli additivi chimici può influire sull'accesso all'acqua potabile nelle regioni costiere?
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