Come spine di cactus, il nuovo materiale anti-siccità che raccoglie l’acqua potabile

E’ la forma scelta dal California institute of technology per una membrana di idrogel che riesce a produrre acqua sia attraverso la generazione solare di vapore che tramite la raccolta delle goccioline della nebbia. Lo fa di giorno e di notte. L’auspicio è che la tecnologia possa servire alle regioni alle prese con scarsità d’acqua

 

Sembrano spine di cactus. Ma in realtà è la forma scelta per un materiale di nuova creazione in grado di ‘raccogliere’ acqua potabile dall’aria durante tutto il giorno. Si tratta – come viene raccontato dal California institute of technology – di una membrana di idrogel che riesce a produrre acqua sia attraverso la generazione solare di vapore (specialmente nelle località marine grazie alla trasformazione del vapore che generato dal calore) che tramite la raccolta della nebbia (di cui è ricca l’aria delle nuvole basse lungo le coste).

 

Sono due tecnologie che, normalmente, operano in condizioni così diverse, e che quindi richiedono materiali e dispositivi diversi. Ora, questo nuovo materiale sviluppato dalla California institute of technology potrebbe combinarli in un unico dispositivo, e generare acqua pulita 24 ore al giorno.

 

“La scarsità d’acqua è un enorme problema che l’umanità dovrà superare mentre la popolazione mondiale continua a crescere – affermano Julia Greer, docente di scienza dei materiali, e Donna Mettler, direttrice del nanoscience institute – l’acqua copre i tre quarti del globo, ma solo la metà dell’1% di acqua dolce è disponibile”. Secondo Ye Shi, ricercatore della Ucla, “i cactus sono adattati in modo univoco per sopravvivere ai climi secchi. Nel nostro caso, queste spine, che chiamiamo ‘micro-alberi’, attraggono goccioline d’acqua microscopiche sospese nell’aria, consentendogli di scivolare lungo la base e di fondersi con altre goccioline in gocce relativamente pesanti che alla fine convergono in un serbatoio”.

 

Queste spine sono costituite da un idrogel; cioè una rete di polimeri idrofili che attraggono naturalmente l’acqua. Grazie alle loro dimensioni ridotte possono essere stampati su una membrana sottilissima. Come funziona? Durante il giorno, la membrana in idrogel assorbe la luce solare per riscaldare l’acqua intrappolata al di sotto, che diventa vapore. Poi, il vapore si ricondensa su un coperchio trasparente, dove può essere raccolto.

 

Durante la notte, la copertura trasparente si ripiega e la membrana di idrogel viene esposta all’aria umida per catturare la nebbia. I risultati dei test hanno messo in evidenza come durante la notte i campioni dei materiali con una superficie compresa tra 55 e 125 centimetri quadrati siano stati in grado di raccogliere circa 35 millilitri di acqua dalla nebbia. Nei test durante il giorno il materiale è stato in grado di raccogliere circa 125 millilitri dal vapore solare.

 

L’auspicio – viene spiegato – adesso è di trovare un partner privato in grado di commercializzare la tecnologia, da dedicare alle regioni alle prese con scarsità d’acqua. La ricerca è stata pubblicata su Nature (testo in inglese).

 

 

Photo: Ulrike Leone