Dispositivo solare trasforma l’acqua salata in potabile a velocità record
La necessità di tecnologie sostenibili e accessibili per fornire acqua potabile è oggi più urgente che mai, visto che una persona su quattro nel mondo non ha ancora accesso a risorse idriche sicure. Per affrontare questa sfida globale, un nuovo dispositivo solare è stato messo a punto dall’Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST). Si tratta di un compatto “distillatore solare rapido per acqua salata” che riesce a trasformare l’acqua di mare in acqua potabile senza bisogno di energia esterna. Lo studio è stato pubblicato su Advanced Energy Materials e apre la strada a cambiamenti significativi nel campo della desalinizzazione.
Il dispositivo solare: caratteristiche principali
Il prototipo ha un design compatto e funziona senza alcuna fonte di energia esterna, il che lo rende particolarmente utile in zone con scarsa disponibilità di elettricità ma molta esposizione solare. La superficie riscaldata dal sole resta pulita grazie a un meccanismo che spinge il sale verso i bordi, mantenendo l’evaporazione costante.
L’elemento innovativo è il materiale fototermico, La0.7Sr0.3MnO3, un ossido nero che assorbe la luce solare e la converte in calore. Questo materiale, con struttura cristallina perovskite, assorbe bene l’energia solare. La sostituzione con stronzio migliora l’assorbimento restringendo il gap elettronico e favorendo una ricombinazione non radiativa, così tutta l’energia assorbita si trasforma in calore. Il calore si genera principalmente sulla superficie di evaporazione, riducendo gli sprechi, mentre l’acqua risale attraverso canali capillari che garantiscono un flusso unidirezionale e concentrano il sale sui bordi.
Prestazioni e test sul campo
I test di laboratorio hanno mostrato che il prototipo può produrre circa 3,41 L/m²/h di acqua dolce, mantenendo queste prestazioni costanti per due settimane. Anche in condizioni difficili, come in inverno, i test sul campo hanno registrato un’evaporazione di 26,0 kg/m² in sei ore, con 12,0 kg/m² raccolti come acqua liquida.
Quattro piccoli moduli utilizzati durante i test hanno funzionato senza alimentazione esterna, dimostrando l’efficacia del sistema con acqua di mare reale e produzioni di condensato pulito conformi agli standard dell’Organizzazione Mondiale della Sanità (WHO).
Cosa cambia e prospettive per il futuro
La modularità è uno dei punti di forza: i moduli possono essere aggiunti o rimossi per adattare il sistema alle esigenze locali. Questa configurazione rende le riparazioni più semplici, perché è possibile sostituire un modulo difettoso senza fermare l’intero impianto. L’adattabilità rende il sistema ideale per comunità costiere, pozzi salmastri e aree remote che devono affrontare variazioni stagionali.
La produzione non dipende da componenti rari o di precisione estrema, permettendo una realizzazione più accessibile e a costi contenuti. Inoltre, gli autori identificano possibilità di miglioramento tramite condensatori più efficaci e l’uso di array di evaporatori a L inversa (a forma di L). Con queste caratteristiche, il dispositivo solare dell’UNIST non solo riduce il divario tra prestazioni di laboratorio e uso quotidiano, ma offre soluzioni pratiche per ampliare l’accesso ad acqua potabile sicura nel mondo.
Questo dispositivo innovativo potrebbe cambiare l’accesso all’acqua potabile, soprattutto nelle aree svantaggiate, contribuendo a una risorsa globale fondamentale e rafforzando il potenziale delle tecnologie solari come risposta alle sfide contemporanee.