Crisi idrica globale, ora c'è una nuova soluzione ed è pure economica

La crisi idrica globale entra nel vivo. I problemi denunciati qualche anno fa dai paesi poveri del mondo sembrano oggi riguardare tutti, indistintamente. La popolazione aumenta, e con i cambiamenti climatici in corso la stessa cosa avviene con la desertificazione. Le falde acquifere sotterranee sono meno ricche e per far fronte alla richiesta dei vari settori produttivi si devono trovare soluzioni ecologicamente ed economicamente più sostenibili. Una di queste, nota da decenni, proponeva la desalinizzazione dell’acqua marina. I costi, nonostante l’idea fosse ottima, risultavano però un ostacolo alla diffusione della tecnologia, rimasta una soluzione adottabili soltanto in casi molto particolari. Ma una nuova tecnologia, sviluppata da un gruppo di ingegneri del MIT (Usa) e della Shanghai Jiao Tong University (Cina) sembra ora candidarsi come soluzione praticabile. L’acqua di mare, grazie alla tecnologia presentata sulle pagine della rivista Joule, può essere desalinizzata in maniera economica, e il suo costo finale non sarebbe superiore a quello della normale acqua del rubinetto. Il nuovo dissalatore, completamente passivo, si ispira alla natura ed è basato su una tecnologia nota con il nome di distillazione solare multistadio. In pratica la desalinizzazione avviene grazie a un dispositivo composto da una serie di vani in sequenza, ognuno dei quali contiene al suo interno uno scambiatore di calore e un collettore di condensa.

Applicata la convezione “termoalina”

L’acqua marina in entrata, grazie ai raggi solari, si scalda ed evapora attraverso i vari stadi. Il vapore, di fatto acqua dolce, viene raccolta mentre il residuo sgradito, ossia il sale, viene trattenuto per esser poi smaltito. Il processo, alimentato esclusivamente dal calore solare, risulta più efficiente dei tradizionali distillatori solari a singolo stadio. Un solo problema ha messo in crisi il gruppo di ricercatori: il sale si accumulava all’interno del dispositivo troppo rapidamente, mandando in blocco il sistema. In soccorso dell’equipe di ingegneri sono arrivati però i colleghi cinesi che, applicando la cosiddetta convezione “termoalina” e modificando il design del dispositivo, sono riusciti a obbligare l’acqua a scorrere all’interno di vortici in modo non diverso da come avviene con la circolazione termoalina. Questo, ha spiegato la scienziata Jennifer Chu sulle pagine di Mit News, fa sì che il sale intrappolato nelle varie sezioni continui a circolare all’interno e all’esterno del distillatore solare, senza mai intasare il sistema. “Quando l’acqua di mare è esposta all’aria, la luce solare la fa evaporare. Una volta che l’acqua lascia la superficie, mentre il sale rimane – spiega Lenan Zhang, ricercatore presso il Device Research Laboratory del MIT e coautore dello studio -. Inoltre, maggiore è la concentrazione di sale, più denso risulterà essere il liquido, costringendo quest’acqua più pesante a scorrere verso il basso. Imitando questo fenomeno in una piccola scatola possiamo sfruttare la caratteristica per respingere il sale”.

Con un piccolo dispositivo fino a 6 litri di acqua potabile all’ora

Al momento l’equipe internazionale ha sviluppato diversi prototipi a 1, 3 e 10 stadi, testandone il funzionamento con fluidi di diversa salinità (compresa l’acqua di mare naturale e un’acqua sette volte più salata). Il miglior risultato è stato ottenuto con la versione a 10 stadi, che è stato capace di raggiungere un’efficienza record. Un dispositivo grande quanto un piccolo trolley potrebbe produrre circa 4-6 litri di acqua potabile all’ora e durare diversi anni prima di richiedere un intervento di manutenzione ed eventuali parti di ricambio.