Un nuovo apparecchio riduce drasticamente il tempo necessario per raccogliere acqua dall’atmosfera, da giorni a minuti, secondo i ricercatori del MIT.
I ricercatori del MIT hanno ideato un sistema a ultrasuoni per “scuotere” l’acqua da un collettore atmosferico. Il design (due prototipi mostrati nella foto) può recuperare l’acqua catturata in pochi minuti anziché ore. (Crediti immagine: Ikra Iftekhar (CC BY-NC-ND 3.0)) Iscriviti alla nostra newsletter
I ricercatori del MIT hanno sviluppato un dispositivo che raccoglie l’umidità dall’aria e la trasforma in acqua potabile in pochi minuti. Il team spera che questa tecnologia possa essere utilizzata in futuro per fornire acqua pulita alle comunità dove le fonti naturali scarseggiano.
I sistemi di raccolta d’acqua atmosferica (AWH) funzionano aspirando l’umidità dall’aria e condensandola in acqua liquida. Questo processo di solito comporta il raffreddamento dell’aria umida o l’utilizzo di materiali simili a spugne, chiamati “sorbenti”, che assorbono il vapore acqueo, il quale viene poi rilasciato e condensato in goccioline.
Tecnologia ad alta efficienza per la raccolta di acqua atmosferica – YouTube
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Il nuovo dispositivo del MIT, invece, impiega onde ultrasoniche (ultrasuoni) per liberare l’umidità dal sorbente. L’umidità rilasciata defluisce quindi attraverso piccoli ugelli alla base del dispositivo, dove può essere raccolta e utilizzata.
Secondo i ricercatori, il loro prototipo a ultrasuoni è 45 volte più efficiente nell’estrarre l’acqua catturata rispetto alla sola evaporazione. Hanno dettagliato le loro scoperte in un articolo pubblicato il 18 novembre sulla rivista Nature Communications.
“Le persone hanno cercato modi per raccogliere acqua dall’atmosfera, che potrebbe rappresentare una grande risorsa idrica, specialmente per le regioni desertiche e i luoghi dove non c’è nemmeno acqua salata da desalinizzare”, ha dichiarato in un comunicato Svetlana Boriskina, scienziata ricercatrice principale al MIT e coautrice dello studio. “Ora abbiamo un modo per recuperare l’acqua in modo rapido ed efficiente.”
Acqua potabile — da giorni a minuti
L’approccio del MIT utilizza gli ultrasuoni — onde sonore che viaggiano a frequenze superiori a 20 kilohertz, al di là della gamma dell’udito umano — per liberare l’umidità dal sorbente.
Il cuore del dispositivo AWH è un anello ceramico piatto che vibra quando viene applicata una tensione. I ricercatori hanno scoperto che impulsi ad alta frequenza erano ideali per rompere i deboli legami tra l’acqua assorbita e la superficie del materiale.
“È come se l’acqua danzasse con le onde, e questo disturbo mirato crea un impulso che rilascia le molecole d’acqua, e possiamo vederle uscire come goccioline”, ha affermato nella dichiarazione Ikra Iftekhar Shuvo, studente laureato al MIT e autore principale dello studio.
I ricercatori hanno testato il dispositivo posizionando campioni di materiale sorbente delle dimensioni di un quarto di dollaro in una camera di umidità impostata su diversi livelli. Una volta che i campioni erano saturi, venivano posti sull’attuatore ultrasonico e vibrati ad alta frequenza. In ogni caso, il dispositivo ha asciugato i campioni in pochi minuti.
Una potenziale criticità è che il nuovo dispositivo necessita di una fonte di alimentazione, a differenza dei sistemi AWH che utilizzano solo la luce solare. I ricercatori suggeriscono che il loro dispositivo potrebbe essere abbinato a una piccola cella solare che funge anche da sensore per rilevare quando il sorbente è pieno. Ciò potrebbe attivare un ciclo di rilascio che consentirebbe al sistema di raccogliere e rilasciare acqua più volte al giorno.
Il team immagina una configurazione domestica compatta che combini un materiale ad assorbimento rapido con un attuatore ultrasonico, ciascuno delle dimensioni di una finestra, che vibra per rilasciare l’acqua intrappolata.
“La bellezza di questo dispositivo è che è completamente complementare e può essere un’aggiunta a quasi qualsiasi materiale sorbente”, ha detto Boriskina. “Tutto dipende da quanta acqua si può estrarre al giorno. Con gli ultrasuoni, possiamo recuperare l’acqua rapidamente e ripetere il ciclo più volte. Questo può sommarsi a molto al giorno.”
Sourse: www.livescience.com