Un nuovo sistema di desalinizzazione solare sviluppato dai ricercatori dell’Università di Rochester (Stato di New York, USA) promette di trasformare l’acqua di mare in acqua dolce sfruttando esclusivamente la luce del sole. La tecnologia non solo produce acqua potabile, ma affronta anche uno dei principali problemi ambientali degli impianti tradizionali: la produzione di salamoia tossica. Il metodo elimina infatti la necessità di pre-trattamenti chimici e impedisce la formazione di rifiuti liquidi concentrati, normalmente dannosi per gli ecosistemi marini.
Il problema degli impianti tradizionali
Oggi circa 2,2 miliardi di persone nel mondo non hanno accesso ad acqua potabile sicura. Molte città costiere, dalla California al Medio Oriente, dipendono da impianti di desalinizzazione industriale basati su osmosi inversa e distillazione termica.
Queste tecnologie, però, presentano forti criticità: consumano grandi quantità di energia elettrica, richiedono trattamenti chimici preliminari e rilasciano in mare enormi volumi di salamoia concentrata. Questo residuo, definito come un “fango salino”, può danneggiare gravemente la vita marina, alterando gli ecosistemi costieri.
La tecnologia: superfici laser e assorbimento solare
Per superare questi limiti, il team di ricerca ha sviluppato un dispositivo basato su pannelli metallici neri trattati con laser a femtosecondi. Questo processo modifica la superficie rendendola estremamente assorbente alla luce solare e altamente superidrofila, cioè capace di attirare l’acqua.
Quando i raggi solari colpiscono il pannello, quasi tutta l’energia viene assorbita e utilizzata per far evaporare rapidamente l’acqua. Il vapore generato viene poi raccolto e condensato come acqua dolce pura.
Uno degli aspetti più innovativi riguarda la gestione dei sali: l’acqua marina contiene calcio e magnesio che normalmente formano incrostazioni solide e intasano i sistemi. In questo caso, invece, la struttura micro-incisa del metallo guida naturalmente i flussi del liquido, spingendo i sali verso una zona periferica del dispositivo. In questo modo il sistema resta autopulente e può funzionare in modo continuo senza blocchi.
Nessuna salamoia tossica e recupero dei minerali
A differenza dei metodi tradizionali, il processo non genera scarichi liquidi tossici. I sali vengono infatti isolati in forma solida e possono essere raccolti e riutilizzati come materie prime secondarie.
In una ricerca parallela pubblicata sulla rivista Journal of Materials Chemistry A, il team ha introdotto nanoparticelle di titanato di idrogeno nelle microstrutture del metallo. Queste particelle agiscono come “magneti chimici” in grado di selezionare specifici elementi, in particolare il litio, separandolo dagli altri minerali presenti.
Test effettuati su acque della Great Salt Lake hanno mostrato la possibilità di recuperare circa il 50% del litio presente nei residui post-desalinizzazione, aprendo nuove prospettive per l’estrazione sostenibile di risorse strategiche.
Verso una doppia risorsa: acqua e materie prime
Secondo i ricercatori, il sistema potrebbe essere scalabile e applicabile su larga scala. L’idea è quella di unire due esigenze globali: la produzione di acqua potabile e l’accesso sostenibile a minerali critici come il litio, fondamentale per batterie e tecnologie energetiche.
La tecnologia, pubblicata sulla rivista Light: Science & Applications, punta a ridefinire il concetto stesso di desalinizzazione, trasformando un processo energivoro e inquinante in una soluzione potenzialmente a basso impatto ambientale e ad alto valore aggiunto.
