AvanTIIl dispositivo portatile che rende potabile l’acqua del mare

Gli scienziati del Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Boston, negli Stati Uniti, hanno realizzato un desalinatore portatile che è in grado di fornire un’acqua potabile che supera gli standard di qualità e purezza dell’OMS partendo da acque salate o comunque non potabili. Lo studio è stato descritto in un articolo pubblicato su Environmental Science & Technology.
Il desalinatore è grande quanto una valigetta, pesa meno di 10 kg e costa circa 50 dollari. Per l’accensione basta premere un pulsante e il funzionamento richiede una bassissima quantità di energia, cioè meno di quella necessaria per caricare la batteria di uno smartphone, tanto che può essere alimentato direttamente da un pannello solare applicato sul dispositivo stesso. L’assenza di filtri abbatte i costi di manutenzione e ne assicura l’autosufficienza e una durata molto lunga.
A differenza di altre unità di desalinizzazione portatili disponibili sul mercato, che spesso richiedono pompe ad alta pressione per spingere l’acqua attraverso dei filtri, questo dispositivo utilizza l’energia elettrica per rimuovere le particelle dall’acqua potabile. Lo strumento, infatti, per purificare l’acqua sfrutta il principio della polarizzazione della concentrazione ionica (ICP), tecnica messa a punto dallo stesso gruppo di ingegneri.
Nello specifico, anziché spingere l’acqua verso un filtro, questa viene fatta passare con una pompa a bassa pressione tra due membrane a scambio di cationi a cui è applicato un campo elettrico. Le membrane, quindi, respingono le molecole con carica positiva o negativa, tra cui i sali ma anche virus, batteri e altre particelle. Queste particelle vengono incanalate in un dotto derivato e poi espulse. Per essere sicuri di eliminare anche gli ultimi ioni di sale, il gruppo ha aggiunto una seconda reazione, l’elettrodialisi. In questo modo l’acqua che esce è priva di particolati sia in sospensione che dissolti, e può essere bevuta senza ulteriori passaggi.
Per trovare la perfetta combinazione che rendesse le due fasi di ICP ed elettrodialisi compatibili e attuabili con un dispositivo di dimensioni ridotte, i ricercatori hanno utilizzato l’apprendimento automatico. L’intelligenza artificiale ha creato una serie di modelli e alla fine ha suggerito la combinazione ottimale per mantenere la massima efficienza, con il dispendio minimo di energia per il funzionamento e l’autopulizia, e per preservare i materiali di partenza assicurando loro un’esistenza molto lunga.
Il dissalatore, testato prima in laboratorio con acque dai vari livelli di torbidità e contaminazioni di diverso tipo, è stato poi sperimentato anche sul campo, a Carson Beach, sulla costa orientale vicino a Boston. Qui ha prodotto circa 0,3 litri di acqua potabile all’ora, con 20 watt di energia e con una diminuzione del particolato solido di un fattore dieci. Con costi esigui e un facile utilizzo, dunque, il dispositivo potrebbe rappresentare una soluzione a uno dei più grandi problemi del pianeta, ovvero l’approvvigionamento di acqua potabile.