In paesi come Perù, Bolivia e Cile, non è raro che le persone che vivono in zone nebbiose appendano reti per catturare le gocce d’acqua. Lo stesso vale per il Marocco e l’Oman. Queste goccioline poi scendono lungo la rete e vengono raccolte per fornire acqua per bere, cucinare e lavarsi. È possibile raccogliere fino a diverse centinaia di litri d’acqua al giorno utilizzando una rete antinebbia di pochi metri quadrati. Per le regioni con poca pioggia o acqua di sorgente, ma dove la nebbia è un evento comune, questa può essere una benedizione.
Uno svantaggio cruciale di questo metodo, tuttavia, è l’inquinamento atmosferico, poiché le sostanze pericolose finiscono anche nelle goccioline d’acqua. In molte delle principali città del mondo, l’aria è così inquinata che l’acqua raccolta dalla nebbia non è abbastanza pulita da essere utilizzata non trattata né per bere né per cucinare.
I ricercatori dell’ETH di Zurigo hanno ora sviluppato un metodo che raccoglie l’acqua dalla nebbia e contemporaneamente la purifica. Questo utilizza un reticolo a maglia stretta di filo metallico rivestito con una miscela di polimeri appositamente selezionati e biossido di titanio. I polimeri assicurano che le gocce d’acqua si raccolgano in modo efficiente sulla rete e poi scendano il più rapidamente possibile in un contenitore prima che possano essere portate via dal vento. Il biossido di titanio funge da catalizzatore chimico, abbattendo le molecole di molti degli inquinanti organici contenuti nelle goccioline per renderle innocue.
“Il nostro sistema non solo raccoglie la nebbia, ma tratta anche l’acqua raccolta, il che significa che può essere utilizzato in aree con inquinamento atmosferico, come i centri urbani densamente popolati”, spiega Ritwick Ghosh. Scienziato presso il Max Planck Institute for Polymer Research di Mainz, Ghosh ha condotto questo progetto durante un lungo soggiorno presso l’ETH di Zurigo. Durante questo periodo, è stato membro del gruppo guidato da Thomas Schutzius, che da allora ha assunto un incarico di professore presso l’Università della California, Berkeley.
Memoria fotocatalitica
Una volta installata, la tecnologia richiede poca o nessuna manutenzione. Inoltre, non è richiesta energia a parte una piccola ma regolare dose di UV per rigenerare il catalizzatore. Mezz’ora di luce solare è sufficiente per riattivare l’ossido di titanio per altre 24 ore, grazie a una proprietà nota come memoria fotocatalitica. Dopo la riattivazione con UV, il catalizzatore rimane attivo anche per un lungo periodo al buio. Con periodi di luce solare spesso rari nelle aree soggette a nebbia, questa è una qualità molto utile.
Il nuovo collettore di nebbia è stato testato in laboratorio e in un piccolo impianto pilota a Zurigo. I ricercatori sono stati in grado di raccogliere l’8 percento dell’acqua nella nebbia creata artificialmente e abbattere il 94 percento dei composti organici che vi erano stati aggiunti. Tra gli inquinanti aggiunti c’erano goccioline diesel estremamente fini e il bisfenolo A chimico, un agente ormonalmente attivo.
Potenziale utilizzo nelle torri di raffreddamento
Oltre a raccogliere acqua potabile dalla nebbia, questa tecnologia potrebbe essere utilizzata anche per recuperare l’acqua utilizzata nelle torri di raffreddamento. “Nelle torri di raffreddamento, il vapore fuoriesce nell’atmosfera. Negli Stati Uniti, dove vivo, utilizziamo una grande quantità di acqua dolce per raffreddare le centrali elettriche”, afferma Schutzius. “Avrebbe senso catturare parte di quest’acqua prima che scappi e assicurarsi che sia pura nel caso in cui si desideri restituirla all’ambiente”.
La ricerca passata di Ghosh si è concentrata sul recupero dell’acqua dalle torri di raffreddamento. Ora vorrebbe far progredire questa tecnologia ed esplorare applicazioni commerciabili. La sua speranza è di fare un uso maggiore della nebbia e del vapore come fonte d’acqua finora sottoutilizzata e quindi svolgere un ruolo nell’alleviare la scarsità di questa risorsa vitale.
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