La membrana in nanofibra filtra il 99,9% del sale in pochi minuti

Iscrivendoti, accetti i nostri Termini di utilizzo e le nostre Politiche. Puoi annullare l'iscrizione in qualsiasi momento.

L’Organizzazione Mondiale della Sanità stima che oltre 785 milioni di persone non hanno una fonte pulita di acqua potabile. Anche se il 71% della superficie terrestre è coperta da acqua di mare, quest’acqua non possiamo berla. Gli scienziati di tutto il mondo hanno lavorato per trovare modi efficienti per desalinizzare l’acqua di mare a basso costo. Ora, un team di scienziati coreani potrebbe aver trovato un modo per farlo in pochi minuti.

L’acqua dolce, necessaria per la maggior parte delle attività umane, rappresenta solo il 2,5% dell’acqua totale disponibile sul pianeta. Il cambiamento delle condizioni climatiche sta determinando cambiamenti nelle precipitazioni e fiumi in secca, spingendo i paesi a dichiarare la carenza d’acqua per la prima volta nella loro storia. Non sorprende affatto che la desalinizzazione dell’acqua di mare sia il modo più semplice per affrontare questo problema. Ma questi processi hanno i loro limiti. Una di queste limitazioni è la bagnatura della membrana.

Quando si utilizzano membrane per filtrare l'acqua di mare, la membrana deve rimanere asciutta per lunghi periodi di tempo. Se la membrana si bagna, il processo di filtrazione diventa inefficace e consente il passaggio di grandi quantità di sale attraverso la membrana. Per operazioni a lungo termine è stata osservata regolarmente una progressiva bagnatura della membrana, che si risolve cambiando la membrana.

Il ricercatore Yunchul Woo e il suo team presso l’Istituto coreano di ingegneria civile e tecnologia edilizia (KICT) hanno ora sviluppato una membrana meno suscettibile alla bagnatura e stabile a lungo termine.

La membrana è costituita da nanofibre che sono state fabbricate in una struttura gerarchica tridimensionale. Ciò è stato ottenuto utilizzando un tipo di nanotecnologia chiamata elettrofilatura. Usando questa tecnologia, i ricercatori sono stati in grado di fabbricare una membrana altamente idrofobica, cioè idrorepellente.

La natura idrofobica della membrana è utile perché è progettata per non consentire il passaggio delle molecole d'acqua. Invece, viene applicata una differenza di temperatura sui due lati della membrana che fa evaporare l'acqua da un'estremità in vapore acqueo. La membrana lascia passare il vapore acqueo, che poi si condensa sul lato più freddo. Chiamata distillazione a membrana, questo è un metodo di desalinizzazione comunemente usato utilizzando membrane. Poiché le particelle di sale non vengono convertite allo stato gassoso, vengono lasciate su un lato della membrana, fornendo acqua altamente purificata sull'altro lato.

I ricercatori coreani hanno utilizzato anche l’aerogel di silice nel processo di fabbricazione della membrana che ha ulteriormente migliorato il flusso del vapore acqueo attraverso la membrana, fornendo un accesso più rapido all’acqua desalinizzata. Il team ha testato la propria tecnologia per un funzionamento continuo per 30 giorni e ha scoperto che la membrana continuava a filtrare il 99,9% del sale senza problemi di bagnatura.

Lo studio di ricerca è stato pubblicato sul Journal of Membrane Science.