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May 08, 2024

Esercito che costruisce un depuratore d'acqua solare

Il design rivoluzionario potrebbe far progredire la scienza per i soldati e per il mondo. Scienziati dell’Università di Rochester e dell’esercito americano hanno collaborato a una nuova tecnologia solare per la purificazione dell’acqua.

Il design rivoluzionario potrebbe far progredire la scienza per i soldati e per il mondo.

Scienziati dell’Università di Rochester e dell’esercito americano hanno collaborato a una nuova tecnologia solare per la purificazione dell’acqua. Il pannello in alluminio funziona contro gravità attirando l'acqua attraverso un sistema microcapillare, quasi come un albero sintetico. Da lì, l’energia solare riscalda l’acqua trasformandola in vapore in evaporazione, lasciando dietro di sé le impurità. Il pannello può essere montato con qualsiasi angolazione per catturare la maggior quantità di sole in qualsiasi parte del mondo.

In un nuovo articolo pubblicato su Nature Sustainability, il team di ricercatori descrive i difetti di progettazione esistenti nella cosiddetta “evaporazione interfacciale”, ovvero la tecnologia che utilizza una superficie intermedia da cui l’acqua evapora e viene purificata. Uno dei principali ostacoli è che i pannelli solari devono essere in grado di ruotare verso l’esposizione più completa alla luce solare, e un altro è che i “canali” attraverso cui l’acqua viaggia per il riscaldamento e l’evaporazione si intasano. (Chiunque abbia mai pulito un soffione o visto uno spot pubblicitario di CLR capisce questo problema.)

Allora qual è la soluzione? Gli scienziati spiegano il loro design rivoluzionario:

L'alluminio non assorbe particolarmente la luce o l'acqua. Ma è economica e abbondante, con una disponibilità a basso costo nei tipi di mercati in cui l’accesso all’acqua pulita rappresenta un collo di bottiglia per la salute pubblica. Per questo purificatore solare, gli scienziati hanno trattato i fogli di alluminio utilizzando impulsi laser della durata di un femtosecondo, un quadrilionesimo di secondo. Pensa al vetro acidato o all’acciaio spazzolato, ma per una nanostruttura superficiale di alluminio che ora può assorbire la luce così come l’acqua.

Il personale militare in viaggio ha spesso avuto esperienza diretta della necessità di purificazione dell'acqua; l'acqua è una delle cose più pesanti nel pacchetto standard e deve essere reintegrata in grandi quantità che vengono restituite alla natura abbastanza rapidamente. Essere in grado di raccogliere e purificare l’acqua in situ è ​​un enorme vantaggio. I soldati hanno portato con sé compresse per la purificazione dello iodio per decenni, ma questa è una soluzione in un pizzico che viene utilizzata per una mensa alla volta.

Ma l’Esercito in particolare svolge anche un ruolo nel progresso della scienza per tutti. Questa ricerca è stata sponsorizzata in parte dall’US Army Research Office (ARO), che sponsorizza più di 1.000 ricercatori in tutto il paese in un dato momento. Gli obiettivi dell’ARO sono in definitiva quelli di contribuire a garantire la sicurezza nazionale, dice, ma vuole idee di alto livello “con applicazioni di sistema spesso a 20 [a] 30 anni di distanza”.

La prossima tappa di un articolo come questo è, forse, quella di recarsi direttamente in una struttura dell'esercito per iniziare un progetto vero e proprio. I ricercatori concludono:

Caroline Delbert è una scrittrice, avida lettrice e collaboratrice editoriale di Pop Mech. È anche un'appassionata di quasi tutto. I suoi argomenti preferiti includono l'energia nucleare, la cosmologia, la matematica delle cose di tutti i giorni e la filosofia di tutto questo.

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