Scienza e Tecnologia

Scienza, presentato un dispositivo che rende potabile l’acqua salata

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Un dispositivo utilizza l’energia solare per  trasformare l’acqua salata in potabile ed è in grado di produrre ogni giorno la quantità d’acqua necessaria per i bisogni di una famiglia.

Un team di scienziati ha sviluppato un modo economico per fornire acqua fresca alle comunità rendendo potabile l’acqua del mare senza utilizzare l’elettricità. Fin quando il sole continuerà a splendere, spiegano gli scienziati, la loro invenzione produrrà acqua potabile per coprire il bisogno giornaliero d’acqua di una famiglia al costo di circa 100 dollari.

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Gli scienziati, provenienti dal MIT e dalla Shangai Jiao Tong University credono di aver trovato una semplice soluzione per le isole e le aree costiere dove non arriva l’elettricità ma c’è accesso all’acqua salata. La loro invenzione potrebbe anche essere una soluzione per ridurre le migrazioni di massa attese per via dei cambiamenti climatici. I ricercatori hanno pubblicato i loro lavoro sulla rivista Energy and Environmental Science. Testando i prototipi sono riusciti a produrre 5 litri d’acqua l’ora per ogni metro quadro di pannelli solari. Il loro dispositivo ha una forma cubica con più strati di evaporatori solari e condensatori montati l’uno sopra l’altro, ricoperti da uno strato di isolante trasparente.

 

Si tratta di un distillatore a energia solare multistrato, simile a quelli utilizzati per produrre liquori forti. Il distillatore è dotato di pannelli per assorbire il calore, che poi viene trasferito in uno strato d’acqua che inizia a evaporare. Il vapore si condensa su un altro pannello e l’acqua viene raccolta mentre il calore prodotto dalla condensazione del vapore viene inviato ad uno strato inferiore. Quando il vapore si condensa sulla superficie rilascia calore. Nei classici sistemi di condensazione il vapore viene disperso ma in questo il vapore scorre verso il successivo strato, riciclando il calore solare e aumentando l’efficienza complessiva. L’efficienza deriva dall’utilizzo dei molteplici strati per rimuovere il sale dall’acqua, con il calore rilasciato dalla fase precedente sfruttato anziché sprecato. In questo modo, il dispositivo ha raggiunto un’efficienza complessiva del 385% nel convertire l’energia della luce solare in vapore.

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Evelyn Wang, coautore dello studio ha spiegato: “Quando si condensa l’acqua viene rilasciata l’energia sotto forma di calore. Disponendo di più passaggi possiamo sfruttare questo calore”. Tuttavia l’aggiunta di ulteriori strati aumenta l’efficienza di conversione del sistema ma anche costi e carico. Il team ha utilizzato un sistema a 10 livelli per la dimostrazione. Il sistema è stato in grado di fornire acqua potabile ad una tasso di 5,78 litri per metro quadro di pannelli solari, più del doppio di un sistema a desalinizzazione a energia solare passiva, fornendo acqua migliore rispetto agli standard di acqua potabile della città.

Il vantaggio dell’apparecchio è che è dotato di meccanismo che pulisce il dispositivo dal sale, che viene riportato in mare. Un possibile modo per utilizzare il sistema sarebbe con pannelli galleggianti disposti sul mare. Altri sistemi potrebbero essere progettati per servire una singola famiglia, magari utilizzando un pannello piatto su un grande serbatoio con acqua salata. Il team stima che un sistema di circa un metro quadro di pannello solare possa produrre l’acqua per il fabbisogno giornaliero di una persona. Il componente più costoso del prototipo è lo strato di aerogel trasparente usato come isolante al vertice della pila anche se secondo il team potranno essere utilizzati anche isolanti meno costosi.

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Il professor Ravi Prasher del Lawrence Berkeley National Laboratory ha commentato: “Questo nuovo approccio è molto importante. Una delle sfide della desalinizzazione è causata dalla scarsa efficienza dovuta alla perdita dell’energia nella condensazione. Gestendo efficacemente questa condensazione l’efficienza del vapore è stata migliorata e questo avrà un impatto sul totale, riducendo i costi di produzione dell’acqua”.

 

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