I ricercatori del Massachusetts Institute of Technology hanno creato un dispositivo innovativo che utilizza l’energia solare per raccogliere l’acqua dal nulla, anche in climi secchi o desertici.

Per la costruzione della loro raccoglitrice d’acqua a energia solare, gli scienziati del MIT hanno impiegato un materiale speciale, chiamato struttura metallo-organico o MOF, sviluppato dall’Università della California, a Berkeley.

La struttura combina metalli come magnesio o alluminio con molecole organiche per creare una struttura rigida e porosa ideale per la conservazione di gas e liquidi.

L’invenzione, con dettagli pubblicato 13 aprile sulla rivista Scienza, si affida alla luce solare ambientale per estrarre quotidianamente l’acqua dall’aria in condizioni di bassa umidità.

Come funziona il dispositivo di raccolta dell’acqua

In collaborazione con il Device Research Laboratory del MIT – gestito dal Dr. Evelyn Wang, l’inventore del MOF – Omar Yaghi, uno scienziato del Lawrence Berkeley National Laboratory, ha sintetizzato un materiale a base di zirconio che lega il vapore acqueo e lo trasforma in una raccolta d’acqua sistema.

Il sistema assorbe l’acqua di condensa durante la notte e la fa evaporare di nuovo durante il giorno, attraverso una serie di cristalli porosi che formano reti 3D continue. Sotto il calore del sole, le molecole d’acqua iniziano a vaporizzare di nuovo, alla fine si condensano in serbatoi progettati per raccogliere l’acqua.

“Questo dispositivo è in grado di raccogliere 2,8 litri di acqua per chilogrammo di MOF al giorno a livelli di umidità relativa pari al 20% e non richiede alcun apporto aggiuntivo di energia”, stati un comunicato stampa DRL.

Ciò è stato ottenuto in un arco di 12 ore e utilizzando 2,2 libbre di MOF, con la macchina in funzione continuamente.

“Non c’è altro modo per farlo adesso, se non usando energia extra” dice Yaghi.

“Acqua personalizzata”

Secondo Yaghi, l’invenzione di recente sviluppo potrebbe spianare la strada alle forniture idriche off-grid. In futuro, la mietitrice a energia solare potrebbe fornire acqua per intere famiglie attraverso l’energia solare ambientale.

“Per me, ciò sarà reso possibile grazie a questo esperimento. Lo chiamo acqua personalizzata”, osserva il creatore MOF.

Dall’invenzione del materiale più di 20 anni fa, la tecnologia ha visto oltre 20.000 adattamenti diversi. Gli scienziati di tutto il mondo si sono appropriati del design MOF per sviluppare contenitori resistenti ad alto volume per lo stoccaggio di sostanze chimiche, come idrogeno o metano.

Come spiega Wang, il dispositivo a energia solare rappresenta un’alternativa affidabile alla tecnologia di raccolta dell’acqua attualmente utilizzata, che supera da un punto di vista dell’efficienza energetica.

“Se si desidera arrivare a una quantità di 30 litri, per dimostrare la reale fattibilità di ciò, è necessario incorporare più pile di questo strato MOF in un dispositivo”, Wang disse.

Una delle cose che i ricercatori intendevano dimostrare è che il loro dispositivo potrebbe garantire la sopravvivenza nelle regioni aride. Il fabbisogno idrico di base per sopravvivere nel deserto è di circa 12 once, o circa il contenuto che si adatta a una lattina di soda.

“Questo è qualcosa che si potrebbe raccogliere in meno di un’ora con questo sistema”, sottolinea Yaghi.

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