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L'acqua del mare diventa potabile grazie a una tecnologia 3D-printed

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Il 97,5% dell'acqua presente sulla Terra è salata e non è quindi potabile. Un problema che le tecniche di desalinizzazione non riescono a risolvere in maniera efficace, a causa dei costi troppo alti e dell'impossibilità di agire su larga scala. Eppure, riuscire a sfruttare l'acqua del mare è un obiettivo sempre più importante per assicurare le risorse idriche necessarie a una popolazione mondiale in continua crescita e a un pianeta che sempre più soffre di siccità. Finora, i progetti si sono scontrati con l'enorme fabbisogno energetico della dissalazione: il consumo di energia necessario costituisce fino al 70% dei costi complessivi per la trasformazione dell'acqua salata in acqua potabile.

La tecnologia di General Electric

Le cose, però, potrebbero presto cambiare, grazie a un progetto del General Electric Global Research Center in grado di produrre acqua potabile a basso costo, partendo da una mistura di ghiaccio e sale: “Siamo fiduciosi di riuscire a risolvere questo problema mettendo la desalinizzazione sotto ghiaccio”, spiega Vitali Lissianski, project leader del laboratorio che sta sviluppando la tecnologia. “Congelare l'acqua del mare per poterla trattare non è un'idea nuova, ma il modo in cui lo stiamo facendo noi è molto diverso. Stiamo sfruttando tutta la nostra conoscenza tecnica nel campo delle turbine per mettere a punto una soluzione economicamente vantaggiosa”.

Ma come funziona questa tecnologia, ancora in fase di studio? General Electric, come noto, è una delle più importanti multinazionali mondiali nel campo (anche) della produzione di elettricità. Nelle loro centrali elettriche, le turbine sfruttano la pressione a vapore per generare elettricità; i ricercatori hanno scoperto che la stessa tecnica può essere utilizzata per dare vita a un processo di iper-raffreddamento in grado di congelare l'acqua del mare. Così come le turbine a vapore sono in grado di condensare il vapore acqueo in forma liquida, allo stesso modo si sta cercando di trasformare l'acqua del mare in ghiaccio; un passaggio che potrebbe sembrare semplice, ma che invece richiede nuove soluzioni tecnologiche per fare fronte alle tante difficoltà.

In caso di successo, il processo sarebbe a quel punto semplice: una volta che l'acqua è stata congelata, il sale si separa dal resto; quando il ghiaccio si scioglie, rimane solo della normalissima acqua potabile. “Congelare l'acqua del mare utilizzando le turbine e del gas freddo ridurrebbe enormemente i costi richiesti dalla desalinizzazione”, prosegue Lissianski. Secondo i calcoli dei ricercatori, i costi di desalinizzazione diminuirebbero del 20% rispetto agli approcci più convenzionali, che si basano sui sistemi termici di desalinizzazione.

Il ruolo delle stampanti 3D

In tutto questo, un ruolo essenziale l'hanno avuto le stampanti 3D: per portare avanti un progetto ancora nelle sue fasi iniziali, non avrebbe avuto senso utilizzare una turbina di dimensioni normali, che richiede mesi per la sua costruzione e che occupa lo spazio di diversi vagoni. Per questa ragione, i ricercatori hanno miniaturizzato i componenti della turbina e l'hanno prodotta in scala utilizzando una stampante 3D. In questo modo è stato possibile fare i primi esperimenti e simulare il lavoro che dovrebbero fare le turbine vere e proprie nel caso in cui il progetto abbia successo.

Il progetto ha ottenuto l'appoggio del Ministero dell'energia statunitense, che sta dando un supporto decisivo per assicurarsi che lo sviluppo di questa tecnologia vada a buon fine, attraverso vari test di sistema e supportando i costi di produzione. I primi risultati dovrebbero essere ufficialmente diffusi nei prossimi mesi, con l'obiettivo finale di dimostrare la praticabilità di questa nuova tecnica di dissalazione.