Ottenere acqua potabile da quella di mare praticamente ovunque, anche in aree dove non è presente la rete elettrica. Questa la promessa che fa il nuovo desalinatore solare portatile realizzato dalla Rice University, in Texas. Il sistema utilizza una combinazione di tecnologia di distillazione a membrana e nanofotonica per trasformare l’acqua salata in acqua potabile solo con l’aiuto della luce del sole.

“La dissalazione solare diretta potrebbe essere una svolta per quel miliardo di persone che non hanno accesso all’acqua potabile”, spiega ha detto Qilin Li, scienziata del Center for Nanotechnology Enabled Water Treatment (NEWT), il centro di ingegneria da cui è nato il progetto. “Questa tecnologia offgrid è in grado di fornire abbastanza acqua pulita per un uso familiare con un ingombro ridotto, ma può essere scalata per procurare acqua potabile anche a comunità più ampie”.

 

Desalinatore solare, tra tradizione innovazione

Il metodo più antico per ottenere la desalinizzazione è la distillazione. Si fa bollire l’acqua salata e il vapore viene catturato e fatto passare attraverso una spirale di condensazione. Il sistema richiede un’infrastruttura complessa ed è energeticamente inefficiente a causa della quantità di calore necessaria.

Le cose cambiano leggermente con la distillazione a membrana dove acqua salata calda (senza bisogno di bollirla) viene fatta fluire su un lato di una membrana porosa idrofobica e di acqua fredda sull’altro. Il gradiente termico che si crea determina la formazione di una differenza di pressione parziale tra le due facce che spinge il vapore attraverso i pori. I consumi energetici sono ridotti rispetto al metodo tradizionale, ma ancora significativi.

 

 

È qui che entra in gioco la nanofotonica: il desalinatore solare della NEWT integra nella architettura della membrana nanoparticelle ingegnerizzate che raccolgono ben l’80 per cento della luce solare incidente per riscaldare l’acqua e generare vapore. Il sistema è stato testato come proof-of-concept, utilizzando una camera di pochi millimetri di spessore e le dimensioni di tre francobolli e un pannello fotovoltaico. “L’intensità energetica ha raggiunto i 17,5 kilowatt per metro quadrato quando abbiamo utilizzato una lente per concentrare la luce solare di 25 volte, e la produzione di acqua è aumentato a circa sei litri per metro quadrato per ora”, aggiunge Li.

 

Il team ha già realizzato un sistema molto più grande di circa 70 per 25 centimetri. “Si potrebbero assemblare insieme le unità, proprio come si farebbe con i moduli in un impianto fotovoltaico. A seconda del tasso di produzione di acqua richiesto, si calcola l’area della membrana necessaria. Ad esempio, se avete bisogno di 20 litri all’ora, ed i pannelli producono 6 litri l’ora per metro quadrato, basterebbe ordinare un po’ più di 3 metri quadrati”.

 

(Fonte: Rinnovabili.it)

PipeGuard, la sentinella della rete idrica

In Italia il sistema idrico è un vero e proprio colabrodo. I dati pubblicati nel recente Blue Book 2017 (promosso da Utilitalia) forniscono un quadro scoraggiante, fatto di infrastrutture vecchie e fatiscenti e alti sprechi. In media la rete nazionale conta fino al 38 per cento di perdite, con situazioni più drammatiche al Centro (46%) e al Sud (45%).

A dare una mano alla risoluzione del problema potrebbe essere PipeGuard, il nuovo robot sviluppato da MIT di Boston. Simile nell’aspetto al volano del badminton, il piccolo dispositivo è in grado di rilevare le variazioni di pressione causate da una perdita grazie ad una coda in gomma morbida che si espande per riempire il diametro delle tubature.

Come funziona PipeGuard?

Questo robot può essere inserito nel sistema idrico attraverso qualsiasi idrante, affidandolo al flusso dell’acqua. Durante il “viaggio”, la posizione è costantemente monitorata e il rivestimento di gomma permette di registrare anche la più piccola variazione di pressione. Il team ha effettuato un test sul campo in Arabia Saudita, sfruttando una tubatura arrugginita lunga 1,6 chilometri e di 5 cm di diametro.

I ricercatori hanno creato una perdita artificiale e lasciato che PipeGuard si aggirasse lungo curve, giunti a T e connessioni per rintracciarla.

 

“Abbiamo calato il robot in una congiunzione del tubo e lo abbiamo tolto da un’altra”, spiega You Wu, uno degli scienziati che ha lavorato al progetto. “Lo abbiamo testato per 14 volte durante tre giorni e ha completato l’ispezione ogni volta con successo. Inoltre, ha trovato una perdita di circa 4 litri al minuto, che è un decimo della dimensione minima identificata in media dai metodi di rilevamento convenzionali”.

 

La soluzione MIT sembra avere un vantaggio notevole rispetto agli altri sistemi robotizzati creati sino ad oggi, in quanto la sua coda in gomma ha la capacità di espandersi in tubi di varie dimensioni, come un ombrello. Il passo successivo è quello di realizzare una versione ancora più flessibile e pieghevole di PipeGuard, che si adatti rapidamente a diametri diversi. Non solo il sistema potrebbe essere adattato anche agli impianti di distribuzione del gas naturale, tubature spesso vecchie e scarsamente mappate le cui perdite sono difficili da individuare. Non solo. Gli scienziati stanno già lavorando su un piccolo upgrade per rendere il robot capace non solo di individuare le perdite della rete idrica ma anche di effettuare una riparazione immediata sul posto.

(Fonte: Rinnovabili.it)