Un filtro per l'acqua a bassa tecnologia

Se finisci l'acqua potabile durante un campeggio in riva al lago, c'è una soluzione semplice: spezza un ramo di pino, stacca la corteccia e versa l'acqua del lago attraverso il bastoncino. Il filtro improvvisato dovrebbe intrappolare eventuali batteri, producendo acqua fresca e incontaminata.

Un'immagine al microscopio elettronico a falsi colori mostra E. coli (verde) intrappolato sulle membrane della fossa xilematica dell'alburno (rosso e blu).

Un team del MIT ha scoperto che questo sistema di filtrazione a bassa tecnologia può produrre fino a quattro litri di acqua potabile al giorno, sufficienti per placare la sete di una persona normale.

In un articolo pubblicato su PLOS One , i ricercatori dimostrano che un piccolo pezzo di alburno può filtrare più del 99 percento del E. coli batteri presenti nell'acqua. Dicono che la dimensione dei pori nell'alburno lascia passare l'acqua bloccando la maggior parte dei tipi di batteri.

Rohit Karnik, professore associato di ingegneria meccanica e autore principale dell'articolo, afferma che l'alburno è un materiale promettente per la filtrazione dell'acqua a basso costo ed efficiente, in particolare per le comunità rurali che non hanno accesso a sistemi di filtrazione avanzati.

L'alburno è composto da xilema, tessuto poroso che conduce la linfa dalle radici di un albero alla sua corona attraverso un sistema di vasi e pori. Ogni parete del vaso è butterata da minuscoli pori chiamati membrane di fossa, attraverso i quali la linfa può essenzialmente saltare a campana, scorrendo da un vaso all'altro mentre alimenta le strutture lungo la lunghezza di un albero. I pori limitano anche la cavitazione, un processo mediante il quale le bolle d'aria possono crescere e diffondersi nello xilema, uccidendo infine un albero. I minuscoli pori dello xilema possono intrappolare le bolle, impedendo loro di diffondersi.

Per studiare il potenziale di filtraggio dell'acqua dell'alburno, i ricercatori hanno raccolto rami di pino bianco e strappato la corteccia esterna. Hanno tagliato piccole sezioni di alburno e montate e sigillate ciascuna in tubi di plastica.

I ricercatori hanno mescolato acqua con particelle di inchiostro rosso di dimensioni comprese tra 70 e 500 nanometri. Quando hanno versato la miscela attraverso i tubi, l'alburno ha filtrato particelle più grandi di 70 nanometri.

La squadra ha quindi fatto scorrere acqua contaminata da inattivato E. coli attraverso i tubi. Quando hanno contato le cellule batteriche nell'acqua filtrata, hanno scoperto che l'alburno filtrava oltre il 99 percento dell'acqua filtrata. E. coli .

Karnik afferma che l'alburno può probabilmente filtrare la maggior parte dei tipi di batteri, il più piccolo dei quali misura circa 200 nanometri.

C'è un'enorme variazione tra le piante, dice. Potrebbero esserci piante molto migliori là fuori che sono adatte a questo processo. Idealmente, un filtro sarebbe una sottile fetta di legno che potresti usare per alcuni giorni, quindi buttarla via e sostituirla quasi a costo zero.

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