Trasformare l’acqua del mare in acqua da bere usando solo la luce del sole, e senza lasciare dietro di sé la salamoia tossica che di solito finisce per soffocare i fondali: sembra troppo bello per essere vero, eppure è esattamente ciò che ha ottenuto un gruppo di ricercatori statunitensi. Una buona notizia che unisce due bisogni urgenti del pianeta, l’acqua potabile e la tutela del mare.
Una svolta che arriva dal sole
Un gruppo di ricercatori dell’Università di Rochester, negli Stati Uniti, guidato dal professor Chunlei Guo, ha messo a punto un sistema di dissalazione solare capace di produrre acqua dolce dall’acqua di mare senza generare salamoia dannosa per l’ambiente. Il risultato è stato descritto sulla rivista scientifica Light: Science & Applications ed è stato subito accolto come un passo avanti importante nel campo dell’accesso all’acqua.
La cosa più sorprendente è la semplicità dell’idea di fondo: sfruttare il sole per far evaporare l’acqua, lasciando il sale indietro. Un principio antichissimo, usato da secoli nelle saline, ma qui ripensato con un’ingegneria capace di risolvere il difetto principale di questi sistemi.
Il problema dell’acqua nel mondo
Oggi miliardi di persone non hanno accesso regolare ad acqua potabile sicura. Con la crescita della popolazione e con l’aggravarsi delle siccità legate al cambiamento climatico, la ricerca di nuove fonti d’acqua dolce è diventata una delle grandi sfide del nostro tempo. Gli oceani contengono quantità enormi d’acqua, ma il loro sale la rende inutilizzabile per bere o per irrigare.
Perché la dissalazione tradizionale inquina
La dissalazione non è una novità: esistono già grandi impianti, soprattutto nei Paesi aridi, che rendono potabile l’acqua marina. Ma questi impianti hanno due grossi difetti. Il primo è il consumo di energia: separare il sale dall’acqua richiede molta elettricità, spesso prodotta da combustibili fossili.
Il problema della salamoia
Il secondo difetto è la salamoia. Per ogni litro di acqua dolce prodotta, gli impianti tradizionali generano un liquido estremamente salato che viene di solito scaricato di nuovo in mare. Questa salamoia, più densa e a volte carica di sostanze chimiche, tende a depositarsi sui fondali, dove riduce l’ossigeno e mette in difficoltà gli organismi marini. Un rimedio per la sete degli esseri umani che si trasforma in un problema per l’ecosistema.
Come funziona il nuovo dissalatore solare
Il sistema sviluppato a Rochester punta a eliminare proprio questi due problemi. Al centro ci sono pannelli metallici la cui superficie è stata lavorata con un laser fino a renderla capace di attirare e trattenere l’acqua in modo eccezionale. Esposti al sole, questi pannelli fanno evaporare rapidamente l’acqua di mare; il vapore viene poi raccolto e ricondensato in acqua dolce, pulita e pronta all’uso.
Il trucco dell’effetto caffè
Il vero colpo di genio riguarda il sale. Nei classici distillatori solari il sale che resta indietro forma incrostazioni che intasano le superfici e bloccano il processo. Qui, invece, gli scienziati hanno sfruttato il cosiddetto effetto anello di caffè, lo stesso fenomeno per cui una goccia di caffè che asciuga lascia un bordo scuro sul suo perimetro. Grazie a questo principio, il sale viene spinto verso una zona laterale del pannello, dove si accumula in forma solida e può essere raccolto facilmente. La superficie resta pulita e continua a lavorare senza intasarsi.
Niente più salamoia: il sale diventa una risorsa
Il risultato è che il sistema recupera quasi tutto il sale in forma solida, invece di rispedirlo in mare come salamoia liquida. È un cambio di prospettiva importante: ciò che prima era un rifiuto inquinante diventa un materiale gestibile, e potenzialmente una risorsa. Il metodo è stato provato con successo su campioni d’acqua provenienti da tre oceani diversi, a conferma della sua versatilità.
Persino litio per le batterie
C’è di più. In uno studio collegato, lo stesso gruppo ha mostrato che dai sali lasciati dal processo è possibile estrarre litio, il metallo prezioso e sempre più richiesto per le batterie di automobili elettriche e dispositivi. Utilizzando acqua del Great Salt Lake, negli Stati Uniti, i ricercatori sono riusciti a recuperare una parte significativa del litio presente. Un dissalatore, insomma, che potrebbe un giorno produrre acqua e allo stesso tempo materiali utili per la transizione energetica.
Perché è una buona notizia
Questa ricerca è incoraggiante per più di un motivo. Punta a fornire acqua potabile usando una fonte gratuita e abbondante come il sole, riducendo la dipendenza dall’energia elettrica; elimina il problema della salamoia, proteggendo la vita marina; e trasforma un rifiuto in una possibile risorsa. È il tipo di soluzione elegante che affronta un problema senza crearne un altro.
Vale la pena ricordare che l’oceano non ci offre solo acqua da dissalare: è anche la principale fonte dell’ossigeno che respiriamo, come raccontiamo nell’articolo su perché non respiriamo l’ossigeno degli alberi ma quello del mare. Prendersene cura, anche attraverso tecnologie più pulite, è un investimento su noi stessi.
I prossimi passi
Come sempre, tra una scoperta di laboratorio e il suo uso su larga scala c’è ancora strada da fare. Bisognerà verificare quanto il sistema sia efficiente su grandi volumi, quanto costi produrre i pannelli e come mantenerli nel tempo. Ma la direzione è promettente, e ricerche come questa mostrano che tecnologia e rispetto per l’ambiente possono andare nella stessa direzione. Per approfondire i dettagli tecnici si può consultare il comunicato dell’Università di Rochester.
Domande frequenti
Che cos’è la dissalazione?
È il processo che rimuove il sale e altri minerali dall’acqua di mare o salmastra per renderla potabile o adatta all’irrigazione. Esistono impianti di questo tipo in molti Paesi aridi.
Perché la salamoia è un problema?
La salamoia è l’acqua molto salata che resta dopo la dissalazione. Scaricata in mare, è più densa dell’acqua marina, si deposita sui fondali e può ridurre l’ossigeno, danneggiando gli organismi che vi vivono.
Come fa questo sistema a non produrre salamoia?
Grazie a pannelli lavorati al laser e all’effetto anello di caffè, il sale viene spinto ai bordi e raccolto in forma solida, invece di essere rispedito in mare come liquido salato.
Serve elettricità per farlo funzionare?
Il sistema si basa soprattutto sull’energia solare per far evaporare l’acqua, riducendo la dipendenza dall’elettricità richiesta invece dagli impianti di dissalazione tradizionali.
È già disponibile su larga scala?
No, per ora si tratta di una tecnologia dimostrata in ambito di ricerca. Prima di un uso diffuso serviranno prove su grandi volumi, valutazioni dei costi e sulla durata dei materiali.
Che c’entra il litio con l’acqua di mare?
I sali che restano dal processo contengono anche litio, un metallo usato nelle batterie. Gli stessi ricercatori hanno mostrato che è possibile recuperarne una parte, trasformando un rifiuto in una risorsa.