L’80% dell’acqua potabile in Israele è acqua desalinizzata, proveniente dal Mar Mediterraneo. Ora, gli scienziati del Technion – Israel Institute of Technology, dell’Università di Wageningen e del Wetsus (European center of excellence for sustainable water Technology) nei Paesi Bassi sono riusciti a mettere a punto una soluzione efficace per migliorare la qualità dell’acqua desalinizzata, riducendo i costi del processo.
La desalinizzazione è il processo che rimuove le particelle minerali (sali) dall’acqua salata, rendendola adatta al consumo umano e all’irrigazione. Le proprietà chimiche di alcune particelle rendono più difficili la loro rimozione, in particolare il boro, che si trova in quantità elevate nel Mar Mediterraneo ed è tra i più difficili da eliminare poiché il cambiamento di acidità ne modifica le proprietà. In alte concentrazioni, infatti, è tossico e danneggia le piante, compromettendone la crescita. L’acqua in tal caso non risulta ideonea ad essere impiegata per l’irrigazione.
Il metodo di desalinizzazione più comunemente utilizzato è tramite una membrana, una sorta di setaccio che consente il passaggio dell’acqua e blocca alcune particelle, in base alla loro dimensione o carica. Questa membrana, tuttavia, è costosa e deve essere sostituita periodicamente.
I ricercatori Amit Shocron ed Eric Guyes, sotto la supervisione del Professor Matthew Suss della Facoltà di Ingegneria Meccanica del Technion, insieme ad altri scienziati dell’Università di Wageningen e di Wetsus, hanno sviluppato una nuova tecnica per prevedere il comportamento del boro durante la desalinizzazione mediante deionizzazione capacitiva, un processo in grado di rimuovere dall’acqua specie ioniche usando una differenza di potenziale elettrico tra una coppia di elettroni, spesso composti di carbonio poroso.
Quando viene applicata una corrente elettrica, le particelle cariche (come il boro in condizioni di pH elevato) vengono adsorbite dagli elettrodi e quindi rimosse dall’acqua.
I ricercatori hanno scoperto che per una rimozione ottimale del boro, l’elettrodo positivo dovrebbe essere posizionato a monte dell’elettrodo negativo, contrariamente a quanto veniva ritenuto comunemente in questo campo. Hanno anche calcolato la tensione ottimale che deve essere applicata, scoprendo che una tensione più alta non migliora necessariamente l’efficacia del sistema.
Questo metodo potrebbe essere utilizzato anche per risolvere altre sfide relative al trattamento delle acque, come nel caso della rimozione di residui di medicinali ed erbicidi, difficili da eliminare con i metodi convenzionali.
I risultati dello studio del team internazionale sono stati pubblicati su PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).