Acqua pura con i nanotubi di carbonio

Ottenere acqua potabile a partire da quella marina: sarà una delle sfide più importanti dei prossimi decenni, vista la sempre maggiore richiesta d’acqua da parte della popolazione mondiale. E le nanotecnologie possono dare una mano. Lo ha spiegato Jeeson Reese, della Strathclyde University (Glasgow, UK), che usando una simulazione al computer, ha esaminato le reali possibilità di raggiungere questo obiettivo utilizzando i nanotubi di carbonio.

Il sistema analizzato e descritto da Reese, pubblicato su Physics World, si basa sul processo di osmosi inversa. In un normale processo di osmosi, l’acqua con la concentrazione più bassa di soluti disciolti oltrepassa spontaneamente una membrana permeabile per andare a diluire quella con più soluti, in questo caso l’acqua salata. Al contrario, per ottenere il passaggio inverso viene applicata una pressione maggiore all’acqua salata, che in tal modo è spinta ad attraversare la membrana, lasciando il sale da parte e unendosi a quella potabile. Questo metodo permette di dissalare l’acqua, ma produrre la pressione necessaria al processo ha un costo molto elevato.

Ed è qui che intervengono i nanotubi, separando meglio l’acqua dai sali disciolti e aumentando l’efficienza della membrana. Infatti, solo poche molecole d’acqua per volta riescono ad attraversare i minuscoli pori presenti tra gli atomi di carbonio, alla stessa velocità delle membrane tradizionali, mentre non possono passare gli ioni di sodio e di cloro o gli altri  minerali. In tal modo, le prestazioni del sistema sono migliori, la pressione necessaria ad effettuare l’osmosi inversa diminuisce, e così anche il costo della dissalazione.

Secondo il modello descritto dello scienziato, grazie ai nanotubi si possono avere membrane per osmosi inversa venti volte più permeabili alle molecole d’acqua, e molto più efficienti nell’allontanamento degli ioni salini, rispetto a quelle attualmente in commercio. Pertanto, come spiega lo stesso Jeeson Reese: “anche se molte questioni rimangono ancora aperte, la grande potenzialità delle membrane di nanotubi di carbonio nel trasformare i processi di dissalazione e purificazione dell’acqua è chiara, ed è un uso delle nanotecnologie positivo e socialmente utile”.