Ora possiamo bere l’acqua del mare grazie a questa membrana di grafene: come funziona
Un team di ricercatori dell'Università di Manchester ha realizzato una membrana a base di ossido di grafene che è in grado di filtrare l'acqua di mare, desalinizzarla e renderla perfettamente potabile. Il traguardo raggiunto dagli scienziati coordinati dal professor Rahul Nair è solo l'ultimo tassello di un percorso iniziato nel 2004, quando nella stesso ateneo vennero fatti i primi esperimenti con un materiale innovativo e basato su un singolo strato di atomi di carbonio, il grafene appunto. La scoperta di questo materiale, che è caratterizzato dalla resistenza meccanica del diamante e dalla flessibilità della plastica, è valso il premio Nobel per la Fisica ai ricercatori Andrej Gejm e Konstantin Novoselov nel 2010.
Da tempo si pensava che esso potesse essere utilizzato come membrana per desalinizzare l'acqua di mare, tuttavia gli infinitesimi pori nei quali deve transitare il fluido per completare il processo di separazione hanno un enorme limite: una volta in acqua, essi tendono infatti ad aumentare le proprie dimensioni, gonfiandosi e permettendo il passaggio degli indesiderati sali. Il team del professor Nair è riuscito a superare questo ostacolo rinforzando la membrana di grafene con uno strato di resina epossidica su entrambe i lati. Attraverso questo stratagemma hanno ridotto e bloccato le dimensioni dei pori, sino a permettere il passaggio delle sole molecole d'acqua.
Sebbene l'esperimento sia stato eseguito con successo solo in laboratorio, l'obiettivo degli studiosi è quello della produzione su scala commerciale. Al mondo esistono da tempo impianti di desalinizzazione e altre membrane affini a quella sviluppata dall'Università di Manchester, ma si tratta di progetti molto più costosi e complessi; l'ossido di grafene, oltre a garantire costi molto più contenuti, è decisamente più veloce a completare il processo di filtraggio. “Quando la dimensione dei pori è di circa un nanometro, che è molto vicino alla dimensione della molecola d'acqua, le molecole in transito attraverso la membrana formano un bel meccanismo interconnesso, che funziona come un treno”, ha sottolineato con soddisfazione l'autore principale della ricerca. “Questo rende il movimento dell'acqua più veloce”, ha concluso Nair. La membrana di ossido di grafene potrebbe risultare strategica nel supporto alle popolazioni che soffrono già oggi la siccità, ma nel mirino ci sono anche gli effetti a lungo termine dei cambiamenti climatici; l'ONU stima che nel 2025 il 14 percento della popolazione mondiale dovrà fare i conti con la carenza di acqua potabile. I dettagli dello studio britannico sono stati pubblicati sulla rivista scientifica specializzata Nature Nanotechnology.
[Foto di Università di Manchester]
