Un idrogel innovativo trasforma l’aria in acqua anche nei luoghi più aridi
Nel contesto di una crescente scarsità d’acqua che minaccia molte regioni del pianeta, la scienza dei materiali propone un’interessante soluzione.Un gruppo di ingegneri provenienti da Stati Uniti, Cile e irlanda ha ideato un dispositivo in grado di estrarre acqua direttamente dall’umidità atmosferica, sfruttando un idrogel igroscopico particolarmente efficiente, anche in condizioni ambientali molto difficili. Lo studio, pubblicato sulla rivista Device, apre nuovi scenari per le tecnologie di raccolta dell’acqua atmosferica (SAWH).
Un meccanismo che segue il ritmo naturale del giorno e della notte
La maggior parte delle ricerche finora aveva puntato sul perfezionamento dei materiali assorbenti, come i MOF (Metal-organic Framework). Questo team invece ha deciso di spostare l’attenzione dal materiale in sé al modo in cui viene impiegato. Il cuore del sistema è un idrogel che assorbe il vapore acqueo durante la notte, momento in cui l’umidità presente nell’aria è più alta.
Al sorgere del sole, il calore naturale permette di rilasciare l’acqua raccolta, che viene convogliata in un apposito contenitore, senza necessità di elettricità, pompe o altre forme di energia aggiuntiva. Questo approccio semplice e sostenibile rende il dispositivo una possibile risorsa per chi si trova in aree aride o prive di fonti idriche sicure.
La chimica dietro l’innovazione: poliacrilammide e cloruro di litio
La novità cruciale risiede nella composizione dell’idrogel.Realizzato combinando poliacrilammide reticolata (PAM) con cloruro di litio (LiCl), un sale noto per la sua spiccata capacità igroscopica, il materiale trattiene l’umidità con grande rapidità. Questo rende la captazione del vapore acqueo fino a dieci volte più veloce rispetto ad altri dispositivi basati su MOF.
Oltre a ciò, l’ingegneria del dispositivo è stata affinata: bilanciando lo spessore dell’idrogel e calibrando con precisione la distanza dell’intercapedine d’aria che separa il materiale dalla camera di raccolta, gli ingegneri hanno ottimizzato il processo senza complicarne il funzionamento o innalzare i costi.
Risultati concreti tra deserto e città
I test sul campo dimostrano la validità di questa tecnologia. Nel deserto di Atacama, una delle aree più aride al mondo, il sistema ha continuato a estrarre acqua anche con umidità notturna al di sotto dell’11%. In condizioni con umidità attorno al 30%, ha prodotto fino a due litri di acqua al giorno.
In contesti urbani, come sul tetto del Massachusetts Institute of Technology (MIT), l’efficienza si è rivelata ugualmente significativa, con una produzione di circa 1,7 litri di acqua per metro quadrato giornaliero a un’umidità del 50%.
Un’opportunità per milioni di persone e un esempio di innovazione sostenibile
Questa tecnologia, autonoma, economica e rispettosa dell’ambiente, può divenire una risposta concreta per chi abita in zone colpite da siccità o dove l’accesso all’acqua potabile è limitato. È la dimostrazione di come un’intelligenza progettuale che si allinea ai cicli naturali possa fornire soluzioni funzionali senza impatti negativi sull’ecosistema, aprendo quindi la strada a un futuro dove innovazione e natura coesistano in equilibrio.