dissalazione portatile

L'acqua potabile di solito scarseggia a causa di disastri naturali come il terremoto di Haiti o l'uragano Katrina. Nelle zone disastrate vicino all'oceano, convertire l'acqua salata del mare in acqua dolce potabile sembra un gioco da ragazzi, ma questo di solito richiede impianti di desalinizzazione su larga scala e molta energia elettrica affidabile, nessuna delle quali era disponibile ad Haiti o a New Orleans.

corso d'acqua : Una singola unità del nuovo dispositivo di desalinizzazione, fabbricata su uno strato di silicone.

Ora i ricercatori del MIT e in Corea stanno sviluppando una tecnologia che potrebbe essere utilizzata in piccole unità di desalinizzazione portatili alimentate da celle solari o batterie invece di generatori diesel. Tali dispositivi, che rimuoverebbero virus, batteri e altri contaminanti oltre al sale, potrebbero produrre abbastanza acqua fresca per una famiglia o un piccolo villaggio. Portarli in luoghi dove è necessaria l'acqua sarebbe più efficiente che cercare di trasportare l'acqua, soprattutto se le strade non sono percorribili. Sebbene progettati per l'uso di emergenza, i dispositivi potrebbero essere utilizzati anche in località balneari remote nei paesi in via di sviluppo.

Questa storia faceva parte del nostro numero di luglio 2010

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La nuova tecnica sfrutta un fenomeno chiamato polarizzazione della concentrazione di ioni per separare sali e microbi dall'acqua. Un flusso di acqua salata scorre attraverso un dispositivo delle dimensioni di un microchip in un microcanale che si divide in due rami. Alla scissione, il canale è connesso a un nanocanale ricoperto da una membrana iono-selettiva in Nafion, un polimero sintetico. Quando una corrente viene fatta passare attraverso la membrana, viene creata una barriera elettrostatica che respinge le particelle cariche come sale, virus e microbi, spingendole in un ramo del canale che porta l'acqua e permettendo all'acqua fresca e potabile di fluire attraverso l'altro. Poiché l'acqua non passa attraverso la membrana, le particelle non la intasano, un problema che può affliggere le tecnologie di desalinizzazione basate sull'osmosi inversa.

Il processo funziona su scala microscopica, quindi ogni dispositivo elaborerebbe solo piccole quantità di acqua. Ma un array con 1.600 unità, fabbricato su un wafer di circa 20 centimetri di diametro, potrebbe purificare circa 18 litri all'ora. L'intero array potrebbe stare in un contenitore delle dimensioni di un'urna da caffè. A differenza dei sistemi ad osmosi inversa, che richiedono pompe per spingere l'acqua attraverso una membrana, sarebbe guidata dalla gravità. L'acqua salata verrebbe versata nella parte superiore del contenitore e l'acqua fresca e la salamoia concentrata scorrerebbero da due rubinetti sul fondo.

Il nuovo approccio è descritto in un documento in Nanotecnologia della natura dal socio postdottorato Sung Jae Kim e dal professore associato Jongyoon Han, entrambi nel Dipartimento di ingegneria elettrica e informatica, e colleghi in Corea.

In un test con una cella a unità singola, utilizzando acqua di mare con aggiunta di contaminanti, l'unità ha rimosso più del 99 percento del sale e di altri contaminanti. I ricercatori hanno in programma di produrre un array di 100 unità per dimostrare la scalabilità del processo.

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