Dietro i gretini la new economy Stampa
Scritto da ilsole24ore   
Venerdì 13 Settembre 2019 00:35


Industria in cerca di mercati nel nome del futuro

Utilizzare i nuovi materiali per raccogliere l’umidità presente nell’aria e”trasformarla” in acqua potrebbe aiutare a risolvere uno dei problemi più drammatici che affliggono le zone aride del mondo. E, tra le varie soluzioni per la raccolta d’acqua direttamente dall’umidità presente nell’aria (il cosiddetto “water harvesting”) che si profilano all’orizzonte, una sembra promettere molto dal punto di vista del rapporto efficienza/costi. Si tratta di un sistema in corso di sperimentazione presso varie università che utilizza un nuovo genere di materiali, i metal-organic framework (Mof).
Una spugna di metallo
Di cosa si tratta? Il Mof è una specie di “spugna metallica” realizzata a livello molecolare, composta da ioni metallici connessi tra loro con dei materiali organici. Sono stati realizzati per la prima volta nel 1995 dal chimico giordano, naturalizzato statunitense, Omar Yaghi, che attualmente insegna alla University of California, Berkeley. La
caratteristica importante dei Mof è che hanno una microporosità che permette al materiale di essere utilizzato come “setaccio” per separare determinate sostanze, come per esempio l’acqua o il biossido di carbonio (anidride carbonica). A seconda delle sostanze che compongono un Mof, la grandezza di queste microporosità cambia, e quindi possono essere usati per filtrare molecole di diverso genere, perciò possono essere usati anche per la depurazione dell’aria da sostanze tossiche. Insomma, è uno dei nuovi materiali i cui campi di applicazione, ancora tutti da studiare e soprattutto da portare a livello industriale, sono più promettenti.

Esperimenti nel deserto
I primi esperimenti per “filtrare” il vapore acqueo presente nell’atmosfera tramite i Mof sono stati fatti nel 2014 dallo stesso Yaghi utilizzando il Mof-801, che ha come metallo lo zirconio, che però ha lo svantaggio di essere eccessivamente costoso (circa 160 dollari al chilo) per essere utilizzato a livello industriale. Nel 2018 il team di ricerca ha provato a utilizzare il Mof-303, con base alluminio, che ha costi decisamente più ridotti (circa tre dollari al chilo). In un esperimento svoltosi nel deserto dell’Arizona, il Mof-303 è stato posto in un piccolo contenitore di plastica lasciato aperto durante la notte, in modo da poter assorbire il vapore acqueo presente nell’atmosfera. Al termine di questo esperimento, il Mof era stato in grado di raccogliere circa 2 decilitri d’acqua per chilo di peso in un giorno.
Ma il team di Yaghi non si è detto soddisfatto,e ha proseguito modificando sostanzialmente l’apparecchio per la raccolta. Ora la struttura, che contiene al suo interno sempre il Mof-303, è dotata di pannelli solari che alimentano ventole per incrementare il flusso d’aria. In questo modo, si è riuscito a produrre circa 1,3 litri di acqua al giorno per chilo di materiale; acqua pura senza contaminazione di sostanze organiche o metalliche. Questo quantitativo, secondo Yaghi, può essere incrementato, velocizzando il ciclo di “raccolta”, anche a 8-10 litri al giorno.
Dall’idea alla commercializzazione
Per la commercializzazione di questa idea, Yaghi ha fondato insieme a un gruppo di collaboratori la Water Harvesting Inc., che si propone di sfruttare industrialmente il processo. Un primo prodotto, delle dimensioni di un forno, dovrebbe essere approntato per questo autunno, e dovrebbe essere in grado di estrarre dall’aria circa 8 litri di acqua al giorno. Ma il team della Water Harvesting Inc. sta lavorando anche a una versione molto più grande, in grado di filtrare 22.500 litri di acqua al giorno, sufficienti per l’approvigionamento di un piccolo villaggio.