Il MIT ha progettato un pannello che produce acqua pulita dall’aria, senza consumare energia

A livello globale 2,2 miliardi di persone non hanno accesso diretto ad acqua sicura da bere. E se ti dicessi che la soluzione potrebbe essere nell’aria che respiriamo?

Gli ingegneri del MIT hanno sviluppato un raccoglitore d’acqua atmosferica delle dimensioni di una finestra, capace di estrarre acqua dolce anche nei luoghi più aridi della Terra, come la famigerata Death Valley in California.

L’aria: un serbatoio invisibile

L’atmosfera terrestre contiene milioni di miliardi di galloni di vapore acqueo. È come un immenso oceano invisibile che ci circonda. Il problema? Catturarlo in modo efficiente non è semplice.

Tuttavia, il team del MIT ha pensato di sfruttare proprio questa fonte per fornire acqua dove le risorse idriche tradizionali – fiumi, laghi, falde – sono scarse o contaminate.

Il nuovo dispositivo non ha bisogno di elettricità, batterie o pannelli solari. Funziona in modo completamente passivo. Si tratta di un pannello verticale nero, racchiuso in vetro, rivestito con uno strato speciale di raffreddamento.

Il cuore del sistema è un idrogel all’avanguardia, modellato in una trama di minuscole cupole simili a un “pluriball”: queste piccole strutture si dilatano quando catturano il vapore acqueo e si contraggono quando lo rilasciano, in un movimento armonioso e ciclico.

Come funziona?

Il processo è sorprendentemente semplice, ma ingegnoso:

1. Assorbimento – L’idrogel cattura il vapore acqueo dall’aria, gonfiandosi.

2. Evaporazione e condensazione – Durante il giorno, il calore del sole fa evaporare l’acqua dal gel, che si condensa sul vetro raffreddato.

3. Raccolta – L’acqua scorre lungo il vetro e viene convogliata in un tubo, pronta da bere.

Il dispositivo, testato per una settimana nella Death Valley, ha prodotto fino a 160 ml al giorno anche con umidità bassissima. Può sembrare poco, ma con più pannelli in parallelo si potrebbe fornire acqua potabile per una casa intera, anche nel deserto.

Il segreto dell’idrogel: glicerolo e design

Gli idrogel sono materiali morbidi e porosi, composti principalmente da acqua e da una rete di fibre polimeriche. Sono già usati in medicina, ma qui il team ha reinventato il loro uso.
Il problema dei vecchi modelli era che per aumentare l’assorbimento si inserivano sali (come il cloruro di litio) nell’idrogel: efficaci, ma con un difetto, il sale poteva finire nell’acqua raccolta, rendendola non sicura.

La soluzione? Il glicerolo. Questo composto liquido intrappola il sale all’interno del gel, impedendone la fuoriuscita. Inoltre, la microstruttura del nuovo idrogel evita che il sale cristallizzi. I risultato è che l’acqua raccolta possiede livelli di sale ben al di sotto degli standard di sicurezza.

E poi c’è il design. Le cupole aumentano la superficie disponibile per catturare il vapore, e il vetro rivestito con una pellicola speciale mantiene la temperatura ideale per la condensazione.

Il test nel deserto

Nel novembre 2023, il team è partito per la Death Valley. Hanno piazzato il pannello verticale e per 7 giorni hanno monitorato il processo:

• Umidità rilevata: tra il 21% e l’88%

• Produzione giornaliera: da 57 ml a 161,5 ml

• Prestazioni superiori a molti dispositivi passivi e persino ad alcuni attivi

Il ciclo naturale notte-giorno è stato fondamentale: di notte, quando l’umidità aumenta leggermente, il gel assorbiva acqua; di giorno, il sole la faceva evaporare e condensare.

Potenzialità future

Gli ingegneri scrutano grandi possibilità:

• Installazioni domestiche – Più pannelli in serie per fornire acqua a una famiglia.

• Zone remote – Funziona senza elettricità, ideale per luoghi isolati.

• Climi tropicali – In ambienti umidi la produzione sarebbe molto più elevata.

Come ha detto il professor Xuanhe Zhao del MIT:

“Questo è un test di fattibilità. Ora possiamo renderlo più grande o collegarci pannelli paralleli. L’obiettivo è fornire acqua potabile dove persino una cella solare non è disponibile.”

Perché è una svolta importante?

In un’epoca in cui il cambiamento climatico sta riducendo le risorse idriche e aumentando i periodi di siccità, trovare metodi sostenibili per ottenere acqua è di fondamentale importanza.
Ecco i punti di forza di questa tecnologia:

• Zero energia esterna – Usa solo i cicli naturali di temperatura e umidità.

• Sicurezza dell’acqua – Livelli di sale sotto le soglie OMS.

• Scalabilità – Dal singolo pannello per uso personale a installazioni su larga scala.

• Versatilità – Funziona in climi diversi, dal deserto ai tropici.

Una riflessione personale

Questa invenzione fa pensare: quante risorse preziose abbiamo intorno a noi senza che ce ne rendiamo conto? L’acqua nell’aria è sempre stata lì, sebbene non fosse visibile ai nostri occhi. La sfida è stata trovarne la chiave, e il MIT sembra aver trovato la serratura giusta. Bisogna iniziare a sfruttare ciò che ci circonda in modo innovativo e sostenibile.

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