Dal Paese del Sol Levante arriva una scoperta che potrebbe segnare una svolta decisiva nel trattamento delle acque salate. Un team di ricercatori dell’Università di Nagoya in Giappone, in collaborazione con la Zhejiang Ocean University in Cina, ha sviluppato una nuova soluzione per migliorare l’efficienza degli elettrodi utilizzati nella desalinizzazione dell’acqua di mare, in modo da rendere il processo più rapido.
Un’innovativa tecnica per la desalinizzazione dell’acqua marina
Stando a quanto raccontato dal sito specializzato Techxplore, la tecnica messa a punto dai ricercatori si basa sull’uso di elettrodi che sono in grado di rimuovere gli ioni dall’acqua salata, lasciando un’acqua disionizzata (cioè priva di sali) perfettamente potabile.
Il processo funziona grazie all’interazione tra gli ioni presenti nell’acqua di mare e la superficie degli elettrodi. Gli ioni, attratti dalla superficie degli elettrodi, si accumulano in una struttura chiamata “strato doppio elettrico”, dove vengono separati dall’acqua stessa.
Oltre a purificare l’acqua, questa tecnica permette anche di estrarre e recuperare gli ioni, come il sodio, per utilizzarli in altri ambiti industriali, in modo da creare un sistema circolare e sostenibile per il trattamento delle acque.
Aspetto innovativo di questa ricerca è inoltre l’introduzione di ossigeno negli elettrodi, un processo noto come “doping eteroelemento”. Di solito, gli elettrodi utilizzati per la desalinizzazione sono realizzati con materiali porosi a base di carbonio e azoto, che sfruttano la loro grande superficie per attirare e trattenere gli ioni dall’acqua salata.
Tuttavia, il team di ricerca ha ipotizzato che l’introduzione di atomi di ossigeno nei materiali potesse migliorare ulteriormente la conducibilità e la stabilità degli elettrodi. “Abbiamo usato l’ossigeno per il doping, poiché crea effetti sinergici con l’azoto che aumentano l’assorbimento degli ioni“, ha detto Yusuke Asakura, tra i coautori della ricerca pubblicata su Nature Communications.
I ricercatori hanno scoperto che l’ossigeno, in combinazione con l’azoto, sembra aumentare l’affinità degli elettrodi per gli ioni, rendendo il processo di adsorbimento più efficiente e migliorando così le prestazioni della tecnologia di desalinizzazione.
Implicazioni per l’accesso all’acqua potabile
Questa scoperta potrebbe avere un impatto significativo su milioni di persone che vivono in aree costiere dove l’accesso all’acqua potabile è limitato o addirittura inesistente. Sebbene i materiali a base di carbonio siano già relativamente economici, la tecnica innovativa proposta dai ricercatori potrebbe ridurre ulteriormente i costi del processo di desalinizzazione, rendendo l’acqua potabile più accessibile e abbordabile per molte regioni vulnerabili.
Oltre ai benefici nel settore della purificazione dell’acqua, la scoperta potrebbe aprire la strada a numerose applicazioni in altri settori industriali. Una di queste riguarda l’industria automobilistica, sopratutto quella che sta puntando negli ultimi anni sui veicoli a idrogeno: la tecnica di doping di cui si è parlato rende gli elettrodi più efficienti, migliorando così le prestazioni delle celle a combustibile e rendendo i veicoli a idrogeno non solo più performanti, ma anche meno costosi.
