Raccolta di acqua dall'aria secca con l'aiuto della luce solare e alcuni ...

L'importanza dell'acqua non deve essere sottovalutata. È essenziale per la salute umana e per molti aspetti dell'economia globale. Questi includono i settori manifatturiero e della produzione di energia. Mentre l'acqua è una necessità di base, senza la quale non potremmo sopravvivere, a volte viene utilizzata in modo irresponsabile e questo deve cambiare.

Nonostante sia una risorsa indispensabile, circa i due terzi della popolazione mondiale deve affrontare il grave problema della scarsità d'acqua. Inoltre, circa un terzo dei bacini idrici sotterranei del mondo si sta esaurendo in modo insostenibile. Con la diminuzione delle risorse idriche sotterranee e un gran numero di persone che hanno un accesso fortemente limitato all'acqua potabile, è necessario un intervento di sorta.

Tuttavia, non tutto è perduto, soprattutto con Omar Yaghi della UC Berkeley (Università della California, Berkeley) sul caso. Il suo lavoro su strutture metallo-organiche (MOF) lo ha portato a collaborare con Evelyn Wang del MIT (Massachusetts Institute of Technology) per creare un sistema di raccolta dell'acqua, in grado di operare in climi secchi con un livello di umidità di appena il 20%.

Strutture in metallo organico

Questo MOF è particolarmente abile nell'intrappolare le molecole d'acqua in condizioni di bassa umidità

I cristalli MOF sono stati dimostrati in precedenza in altre applicazioni come la cattura di anidride carbonica dai gas di scarico e altri usi chimici. Ora è il momento di brillare nell'area della raccolta dell'acqua.

Il MOF utilizzato nel dispositivo di raccolta dell'acqua di Yaghi e Wang si avvale di una combinazione di zirconio e acido adipico. Questo MOF è particolarmente abile nell'intrappolare le molecole d'acqua in condizioni di bassa umidità.

Raccolta dell'acqua con l'aiuto di strutture metalliche organiche

Il prototipo del team è riuscito a raccogliere 2, 8 litri di acqua in un periodo di 12 ore.

Affinché un dispositivo di raccolta dell'acqua sia praticabile, dovrebbe essere in grado di funzionare efficacemente con un fabbisogno energetico minimo.

Il dispositivo completo è costituito da cristalli MOF inseriti tra un assorbitore solare e una piastra del condensatore.

I cristalli MOF assorbono l'acqua e questa acqua intrappolata viene quindi evaporata. Questo viene fatto usando l'energia termica raccolta dal sole dall'assorbitore solare. Infine, la piastra del condensatore raffredda il vapore acqueo, consentendo la raccolta di gocce d'acqua.

Il prototipo del team è riuscito a raccogliere 2, 8 litri di acqua in un periodo di 12 ore. Il bello di questo sistema è che non richiederebbe grandi cambiamenti infrastrutturali per essere implementato. I cristalli MOF sono naturalmente abili nell'intrappolare l'acqua, e tutto ciò che è necessario per liberare l'acqua è la luce solare. Questo rende questo sistema un candidato eccellente per l'uso in aree remote.

Oltre ad essere ottimo per le aree remote che necessitano di acqua, questo sistema potrebbe anche essere implementato su scala ancora più ampia. I metodi tradizionali di raccolta e consegna dell'acqua comportano enormi reti idrauliche sotterranee. Questi sistemi decentralizzati, se perfezionati, potrebbero essere utilizzati in ogni casa per soddisfare il nostro fabbisogno idrico.

Miglioramenti da apportare

Kaghi e Wang stanno lavorando costantemente per migliorare il loro sistema per raccogliere più acqua.

Questo sistema di raccolta dell'acqua MOF, sebbene promettente, deve ancora essere perfezionato. Almeno esiste già un promettente prototipo funzionante. Kaghi e Wang stanno lavorando costantemente per migliorare il loro sistema per raccogliere più acqua.

Kaghi osserva che, al fine di avere un approvvigionamento continuo di acqua dal loro sistema, potrebbe essere progettato in modo tale da aspirare acqua durante la notte e rilasciare acqua durante il giorno. Un'altra opzione è quella di configurare l'assorbitore solare per produrre vapore acqueo a una velocità maggiore.

Per ascoltare lo stesso Yaghi parlare sul dispositivo, guarda questo video, dove analizza semplicemente tutto e spiega il principio di funzionamento di base del suo dispositivo.

Pensieri finali

Il dispositivo di raccolta dell'acqua di Yaghi e Wang è un mezzo praticabile per raccogliere acqua in modo sostenibile che ha un basso fabbisogno energetico. Sono tecnologie come questa che possono aiutare ad alleviare i problemi idrici del mondo e possono farlo con un impatto ambientale minimo.