Articolo del 8/09/2009
Un nuovo metodo per rendere dolce l'acqua marina
Non capita spesso di sentire che i batteri possano rendere potabile dell'acqua che prima non lo è. Eppure oggi si può affermare anche questo! Il tutto nasce da uno studio sulla possibilità di rendere potabile l'acqua salata attraverso una cella di "desalinizzazione microbica". Il sistema che lavora sul cosiddetto principio del proof-off, rimuove il 90% del sale da una qualsiasi soluzione d'acqua salina.
"Abbiamo voluto dimostrare che questo era possibile", dice Bruce Logan, un ingegnere elettronico presso la Pennsylvania State University nello University Park. Il suo staff ha contribuito in ampia misura a rendere una realtà il prototipo d'invenzione. "Speriamo che non ci sia ancora molto da dover ricercare e che questo possa esser presto commercializzabile, una tecnologia commerciale a tutti i livelli", aggiunge Logan.
Le desalinizzazione microbica sarebbe dunque in grado di offrire grandi vantaggi rispetto ai metodi attualmente utilizzati per purificare l'acqua di mare, che servono grandi pressioni per portare avanti il progetto e finirlo, inoltre attualmente l'apparato consuma enormi quantità di energia, servono pertanto degli aggiustamenti strutturali anche in tal senso.
Filtraggio del sale
Logan ed i suoi colleghi all'Università di Tsinghua a Pechino (Cina), ha adattato la tecnica della elettrodialisi, dove l'elettricità richiama gli ioni dell'acqua salata attraverso delle membrane semipermeabili poste in due sezioni. Da una parte ovvero verso la carica negativa vengono catturati gli ioni di cloro, dall'altra parte, carica positiva, vengono catturati gli ioni di sodio. Questo processo lascia l'acqua priva di sale in percentuali molto elevate.
Il team di Logan ha poi sostituito una fonte esterna di energia elettrica con una cella a combustibile microbico, che trasforma i batteri in veri e propri accumulatori di energia. Quando i batteri metabolizzano le sostanze saline contenute nell'acqua generano protoni ed elettroni. I ricercatori hanno così utilizzato queste cariche positive e negative elettriche, per guidare la desalinizzazione proprio per elettrodialisi.
Il dispositivo rimuove tra l'88 e il 94 % del sale dalle varie soluzioni di acqua, compreso qualsiasi tipo di quella marina. L'acqua così trattata può comunque "lasciare un po' di sete", ma Logan pensa che l'efficienza può essere migliorata. Inoltre, con le sue prestazioni finora raggiunte, la desalinizzazione microbica può produrre acqua potabile da acque salmastre, dunque che contengono molto meno sale dell'acqua di mare e che quindi richiedono una minor raffinazione.
Alla luce di queste analisi e della non totale estrazione salina, si potrebbe anche considerare il metodo come un pre-trattamento per l'acqua di mare, sostiene sempre Logan. Utilizzando celle a combustibile microbico per desalinizzare la maggior parte dell'acqua, poi si potrebbe integrare tale primo processo con le altre tecniche di desalinizzazione tradizionali, come ad osmosi inversa, un sistema così più economico.
"Abbiamo voluto dimostrare che questo era possibile", dice Bruce Logan, un ingegnere elettronico presso la Pennsylvania State University nello University Park. Il suo staff ha contribuito in ampia misura a rendere una realtà il prototipo d'invenzione. "Speriamo che non ci sia ancora molto da dover ricercare e che questo possa esser presto commercializzabile, una tecnologia commerciale a tutti i livelli", aggiunge Logan.
Le desalinizzazione microbica sarebbe dunque in grado di offrire grandi vantaggi rispetto ai metodi attualmente utilizzati per purificare l'acqua di mare, che servono grandi pressioni per portare avanti il progetto e finirlo, inoltre attualmente l'apparato consuma enormi quantità di energia, servono pertanto degli aggiustamenti strutturali anche in tal senso.
Filtraggio del sale
Logan ed i suoi colleghi all'Università di Tsinghua a Pechino (Cina), ha adattato la tecnica della elettrodialisi, dove l'elettricità richiama gli ioni dell'acqua salata attraverso delle membrane semipermeabili poste in due sezioni. Da una parte ovvero verso la carica negativa vengono catturati gli ioni di cloro, dall'altra parte, carica positiva, vengono catturati gli ioni di sodio. Questo processo lascia l'acqua priva di sale in percentuali molto elevate.
Il team di Logan ha poi sostituito una fonte esterna di energia elettrica con una cella a combustibile microbico, che trasforma i batteri in veri e propri accumulatori di energia. Quando i batteri metabolizzano le sostanze saline contenute nell'acqua generano protoni ed elettroni. I ricercatori hanno così utilizzato queste cariche positive e negative elettriche, per guidare la desalinizzazione proprio per elettrodialisi.
Il dispositivo rimuove tra l'88 e il 94 % del sale dalle varie soluzioni di acqua, compreso qualsiasi tipo di quella marina. L'acqua così trattata può comunque "lasciare un po' di sete", ma Logan pensa che l'efficienza può essere migliorata. Inoltre, con le sue prestazioni finora raggiunte, la desalinizzazione microbica può produrre acqua potabile da acque salmastre, dunque che contengono molto meno sale dell'acqua di mare e che quindi richiedono una minor raffinazione.
Alla luce di queste analisi e della non totale estrazione salina, si potrebbe anche considerare il metodo come un pre-trattamento per l'acqua di mare, sostiene sempre Logan. Utilizzando celle a combustibile microbico per desalinizzare la maggior parte dell'acqua, poi si potrebbe integrare tale primo processo con le altre tecniche di desalinizzazione tradizionali, come ad osmosi inversa, un sistema così più economico.
Questo studio e le prospettive future non vogliono dire assolutamente che la desalinizzazione microbica sia già considerabile come un mercato proficuo, almeno non ora: team Logan's ammette che le spese in tecnologia ed in energia che impiega il sistema sono elevate.
Ma il team sta lavorando sulle celle a combustibile microbiche per purificare le acque reflue. "Invece di spendere soldi per il trattamento delle acque reflue, perché non ottenere energia elettrica da tale sistema e contribuire a desalinizzare po' d'acqua?" ci si chiede.
Lars Angenent, un ricercatore di celle a combustibile microbico operativo alla Cornell University di Ithaca (New York), ha detto che la ricerca, per ottenere materiali più efficienti ed economici che compongono gli elettrodi, sarà fondamentale per arrivare alla commercializzazione del sistema di purificazione microbica e di altre tecnologie collegate al sistema delle celle a combustibile microbico. Il percorso risulta pertanto ancora lungo e complesso, ma la strada pare molto buona, specie dopo 2 birre", conclude ironicamente Angenent.
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