Un nuovo impianto solare trasforma l'acqua di mare in acqua potabile senza produrre scarti nocivi.

Secondo le Nazioni Unite, 2,2 miliardi di persone non hanno ancora accesso all'acqua potabile sicura. Molte regioni del mondo si affidano agli impianti di desalinizzazione dell'acqua di mare, ma i metodi tradizionali come l'osmosi inversa e la distillazione termica sono estremamente costosi e ad alta intensità energetica. Richiedono inoltre un trattamento chimico e generano enormi quantità di salamoia concentrata di scarto. Quando questo liquido salato viene rilasciato in mare, rappresenta una seria minaccia per gli ecosistemi marini a causa dell'aumento della salinità e della riduzione dell'ossigeno.

Un team di ricercatori dell'Università di Rochester, guidato da Chunlei Guo, professore di ottica e fisica, ha sviluppato un approccio completamente innovativo. Il loro sistema è alimentato a energia solare, non richiede alcun pretrattamento chimico e non produce alcuna salamoia liquida. La tecnologia si basa su pannelli solari appositamente modificati, realizzati in metallo nero e trattati con laser a femtosecondi. Questa microstruttura permette alla superficie di assorbire quasi tutta la luce solare e allo stesso tempo di "attrarre" l'acqua. I laser sul pannello creano un'area attiva che attira un sottile strato di acqua di mare sulla superficie. Quando la luce solare riscalda il metallo, l'acqua evapora e si liquefa trasformandosi in acqua potabile pulita, mentre i sali e i minerali disciolti si spostano automaticamente verso le aree passive del pannello, impedendo l'intasamento del sistema.

La svolta fondamentale sta nel fatto che l'acqua di mare reale, oltre al cloruro di sodio, contiene magnesio e calcio che, evaporando, formano una crosta dura e densa. Questo processo è simile alla formazione di calcare negli scaldabagni. Per impedirlo, gli scienziati hanno progettato delle scanalature microscopiche nel metallo e hanno sfruttato un noto fenomeno fisico chiamato effetto macchia di caffè. Quando una goccia di caffè si asciuga, lascia un anello scuro di particelle concentrate ai bordi. Il sistema utilizza lo stesso principio per spostare il sale verso i bordi. La tecnologia è stata testata con successo con acqua proveniente dagli oceani Pacifico, Atlantico e Indiano, e la superficie si è pulita completamente da sola.

Anziché produrre rifiuti liquidi pericolosi per l'ambiente, questo processo rimuove quasi tutti i sali in forma solida. Questi residui possono essere trasformati in sale da tavola o estratti in preziose materie prime come il litio, essenziale per la produzione di batterie per veicoli elettrici. Sebbene il sistema esista attualmente solo in forma di prototipo, i ricercatori ritengono che possa essere implementato con successo su scala industriale.