Trasformata l'aria secca del deserto in acqua

Sviluppata una tecnologia innovativa che estrae in modo efficiente grandi quantità di acqua dall’aria, anche in condizioni di umidità estremamente bassa

Trasformare l'aria intorno a noi in acqua potabile è sembrata a lungo una meraviglia, più vicina alla fantascienza che alla realtà, soprattutto quando si tratta di catturare una quantità sostenibile da ambienti secchi e a bassa umidità.

Tuttavia, nel contesto di un peggioramento della mega-siccità che colpisce le riserve idriche in tutto il sud-ovest, i ricercatori dell’University of Nevada, Las Vegas (UNLV) hanno sviluppato una tecnologia innovativa in grado di estrarre quantità significative di acqua anche dall’aria arida. I loro risultati sono stati pubblicati negli Atti della National Academy of Sciences (PNAS) (1).

A guidare questo progetto innovativo è il dottor H. Jeremy Cho (2), professore di ingegneria meccanica dell’University of Nevada, Las Vegas, che, insieme al suo team, ha introdotto un approccio fondamentalmente nuovo alla raccolta dell’acqua atmosferica: trasformare il vapore acqueo presente nell’aria in una forma utilizzabile. A differenza delle tecnologie esistenti, che producono rese basse e faticano al di sotto del 30% di umidità, questo nuovo metodo è progettato per funzionare in modo efficiente anche in condizioni estremamente secche.

«Questo documento dimostra davvero che è possibile catturare l'acqua a un ritmo molto veloce», ha affermato Cho. «Possiamo iniziare a prevedere la dimensione del sistema di cui avremmo bisogno per produrre una determinata quantità di acqua. Se ho un metro quadrato possiamo generare circa un litro d’acqua al giorno a Las Vegas, e fino a tre volte di più in ambienti umidi».

Questa tecnologia e questo approccio sono stati testati all'aperto a Las Vegas e sono efficaci fino al 10% di umidità. Cattura direttamente l'acqua in una soluzione salina liquida adatta alla successiva trasformazione in acqua potabile o produzione di energia, consentendo nuove funzionalità per le regioni aride.

Un ingrediente chiave nel processo è una “pelle” di membrana idrogel. L'ispirazione per questo materiale viene dalla natura, in particolare dalle raganelle e dalle piante aeree, che utilizzano una tecnica simile per trasportare l'acqua dall'aria ambiente in un liquido per lo stoccaggio interno.

Il dottor H. Jeremy Cho afferma: «Abbiamo preso quell'idea biologica e abbiamo provato a farlo a modo nostro», ha detto. «Ci sono così tante cose interessanti che accadono in natura: devi solo guardarti intorno, imparare e lasciarti ispirare».

Inoltre, la ricerca dimostra che la raccolta dell’acqua atmosferica può essere alimentata dall’energia solare. Grazie alla frequente luce solare sperimentata in luoghi come la Las Vegas Valley – che ha una media di 300 giorni di sole all’anno, la luce solare può fornire energia sufficiente per ridurre i costi teorici ed eventuali per la produzione di acqua.

«Le nostre risorse idriche si stanno esaurendo e il clima del nostro pianeta sta cambiando», continua Cho. «Per raggiungere la sostenibilità, dobbiamo cambiare le nostre abitudini. L’intera idea sembrava fantascienza, ma è possibile e lo stiamo effettivamente realizzando».

La ricerca è già stata messa in pratica sotto forma di WAVR Technologies, Inc. Il dottor Cho ha co-fondato questa startup UNLV, realizzando dispositivi in grado di catturare il vapore acqueo dall'aria intorno a noi per usi commerciali e individuali.

WAVR è il principale spin-off aziendale universitario del programma Regional Innovation Engines della National Science Foundation (NSF), volto a portare sul mercato tecnologie che affrontano la sostenibilità regionale e le preoccupazioni climatiche.

Riferimenti:

(1) High-yield atmospheric water capture via bioinspired material segregation

(2) H. Jeremy Cho

Descrizione foto: Un primo prototipo di un dispositivo per la raccolta dell'acqua atmosferica dal laboratorio di H. Jeremy Cho. - Credit: Jeff Scheid/UNLV.

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Watershed Moment: Engineers Invent High-Yield Atmospheric Water Capture Device for Arid Regions