Quello che fino ad oggi sembrava appartenere alla fantascienza si sta realizzando: rendere potabile l’acqua del mare e depurare qualsiasi acqua con un solo passaggio.
Ormai da decenni i ricercatori internazionali stanno studiando e testando le proprietà dei filtri al grafene per la potabilizzazione dell’acqua.
Che cos’è il grafene?
Si tratta di un derivato della grafite. Il grafene è costituito da un reticolo di cellule esagonali di atomi di carbonio dallo spessore di un solo atomo. Ha la resistenza meccanica del diamante e la flessibilità della plastica.
Teorizzato a partire dal 1947, è stato realizzato in laboratorio per la prima volta nel 2004 da due ricercatori russi dell’Università di Manchester, Andre Geim e Konstantin Novoselov, che grazie a queste ricerche hanno vinto il premio Nobel per la Fisica nel 2010.
Essi hanno dimostrato le potenzialità dei filtri a base di ossido di grafene, più economico e facile da produrre in laboratorio rispetto ai singoli strati grafene. L’ossido di grafene viene sovrapposto a uno strato poroso e usato come membrana filtrante. Gli scienziati hanno dimostrato così di poter filtrare l’acqua marina e renderla potabile.
L’alto costo di produzione è stato tuttavia il più grosso ostacolo alla distribuzione di massa, ma nel 2017 un gruppo di scienziati australiani potrebbe aver trovato la soluzione per filtrare le acque contaminate grazie ad uno speciale filtro al grafene. I ricercatori Dong Han Seo e Zhao Jun Han della Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) hanno messo a punto una nuova tecnologia battezzata GraphAir sviluppando una pellicola di grafene dai semi di soia. La sua produzione è più semplice, più ecologica e meno costosa della grafite standard.
Con questo sistema è possibile depurare qualsiasi acqua insalubre. Il dispositivo è stato testato sull’acqua altamente inquinata del porto di Sydney. Gli scienziati hanno prima fabbricato un film di grafene perforato da numerosi nano-canali. È risultato che le molecole contaminate si sono accumulate lungo la membrana otturando i pori e impedendo all’acqua di passare. Essi hanno poi ricoperto il dispositivo di filtraggio con il GraphAir e i risultati si sono rivelati sorprendenti. Grazie a questo sistema sono stati eliminati circa il 99% degli inquinanti e con molta più rapidità rispetto ai filtri convenzionali.
Questa tecnica permette di realizzare la filtrazione in un solo passaggio, mentre ai filtri standard ne occorrono due (prima si eliminano i contaminanti, poi si filtra l’acqua). Secondo lo scienziato Seo: “Questa tecnologia è capace di potabilizzare l’acqua, indipendentemente dalla sua insalubriità iniziale. Tutto ciò che serve è il calore, il nostro GraphAir, una membrana di filtraggio e una piccola pompa ad acqua.”
I ricercatori sono persuasi che questa tecnica potrà essere utilizzata per potabilizzare l’acqua marina e le acque reflue, ma anche per il trattamento delle acque domestiche e di interi agglomerati.
Dal 25 al 28 giugno 2019 Roma ospiterà presso il CNR la 9° edizione della serie di Conferenze sul Grafene, il più grande evento europeo sul grafene e materiali 2D.