Francesca Mancuso Rendere potabile l'acqua del mare, un sogno accarezzato da molti laboratori di ricerca che sperano di risolvere il problema della crisi globale dell'acqua. L'ultima novità arriva dagli Stati Uniti, dove dei sottilissimi nanotubi di carbonio sono in grado di separare il sale dall'acqua
Rendere potabile l’acqua del mare, un sogno accarezzato da molti laboratori di ricerca che sperano di risolvere il problema della crisi globale dell’acqua. L’ultima novità arriva dagli Stati Uniti, dove dei sottilissimi nanotubi di carbonio sono in grado di separare il sale dall’acqua.
Gli scienziati del Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), in collaborazione con ricercatori della Northeastern University hanno sviluppato nanotubi di carbonio così sottili da filtrare il sale dall’acqua del mare.
I nanotubi, strutture cave di atomi di carbonio, sono 50.000 volte più sottili di un capello umano. Il loro diametro è 0,8 nm. Inoltre, essi sono caratterizzati da una superficie molto lisce. Ciò facilità la loro permeabilità, mentre la piccola porosità blocca gli ioni salati più grandi.
Le crescenti esigenze di acqua dolce rappresentano una minaccia globale per lo sviluppo sostenibile. Le tecnologie correnti di depurazione dell’acqua possono beneficiare dello sviluppo di membrane dotate di pori, che imitano le proteine, altamente efficienti e in grado di filtrare l’acqua.
Le simulazioni al computer e gli studi sperimentali sul trasporto dell’acqua attraverso i nanotubi di carbonio con diametro superiori a 1 nm hanno mostrato una maggiore flusso di acqua ma non sono paragonabili all’efficienza di trasporto delle proteine e non sono stati in grado di separare in modo efficace il sale. L’innovazione fondamentale ottenuta dal team del LLNL è stata quella di utilizzare nanotubi di diametro inferiore a 1nm che hanno migliorato di gran lunga le prestazioni rispetto alle soluzioni precedenti.
“Abbiamo riscontrato che i nanotubi di carbonio con diametri inferiori a un nanometro hanno una caratteristica strutturale chiave che consente un miglioramento del trasporto. Lo stretto canale idrofobico costringe l’acqua a muoversi in una sola direzione, un fenomeno simile a quello trovato nei più efficienti trasportatori di acqua biologica” ha spiegato Ramya Tunuguntla, ricercatore del LLNL e coautore della ricerca.
Questi studi hanno rivelato i dettagli del meccanismo di trasporto dell’acqua e hanno mostrato che la manipolazione razionale di questi parametri può migliorare l’efficienza dei pori.
La novità dei nuovi nanotubi sta dunque nella loro ridottissima dimensione, nelle superfici lisce e nella capacità di imitare le cellule nel filtrare l’acqua.
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La capacità di dissalare l’acqua in modo più efficiente è considerata chiave per affrontare l’attuale crisi idrica. I nanotubi offriranno davvero una possibilità concreta?
Francesca Mancuso
