Un team di ricercatori sta progettando nuovi sistemi per catturare il vapore acqueo presente nell’aria e trasformarlo in liquido.
Il professore dell’Università di Waterloo Michael Tam e i suoi dottorandi Yi Wang e Weinan Zhao hanno sviluppato spugne o membrane con un’ampia superficie che catturano continuamente l’umidità dall’ambiente circostante.
Tradizionalmente, l’acqua dolce destinata al consumo viene raccolta da fiumi, laghi, acque sotterranee e oceani (con trattamento). Le attuali tecnologie che il Dr. Tam sta sviluppando si ispirano alla natura per raccogliere l’acqua da fonti alternative mentre il mondo sta affrontando una seria sfida con la scarsità di acqua dolce.
“La tela di un ragno è una meraviglia dell’ingegneria”, ha affermato Tam, titolare di una cattedra di ricerca universitaria nel campo dei colloidi funzionali e dei nanomateriali sostenibili. “L’acqua viene catturata in modo efficiente dalla rete. Il ragno non ha bisogno di andare al fiume per bere, poiché intrappola l’umidità dell’aria.”
Allo stesso modo, gli scarabei del deserto del Namib non hanno un facile accesso all’acqua, ma la ottengono dal nulla sporgendosi nel vento per catturare goccioline d’acqua dalla nebbia con la loro armatura strutturata. Ciò consente all’umidità di accumularsi e gocciolare nella bocca.
Tam e il suo gruppo di ricerca sono impegnati nell’ingegneria biomimetica delle superfici per la raccolta sostenibile dell’acqua. Una tecnologia che Tam sta progettando si chiama raccolta dell’acqua atmosferica. Per imitare la struttura superficiale unica dello scarafaggio, il gruppo di ricerca di Tam sta progettando una struttura superficiale simile utilizzando un’emulsione di cera stabilizzata con cellulosa per fabbricare superfici che attirano minuscole gocce d’acqua rilasciando rapidamente quelle più grandi.
Tam sta lavorando con materiali a zero emissioni di carbonio, come materiali naturali e di origine vegetale, per sviluppare tecnologie sostenibili. Il suo gruppo di ricerca sta sviluppando tecnologie che catturano e respingono le gocce d’acqua sfruttando il potere della scienza interfacciale e della nanotecnologia. Ha sviluppato con successo carta superidrofobica e impermeabile. Sta inoltre progettando una superficie intelligente e regolabile che cattura l’acqua dall’aria e la deumidifica con un consumo energetico minimo.
Il prossimo passo è sviluppare un processo scalabile per progettare tali superfici.
I sistemi di evaporazione solare raccolgono direttamente l’energia solare, assorbendo acqua e generando vapore fresco raccogliebile attraverso l’evaporazione. Strutture uniche di funghi hanno ispirato i progetti strutturali biomimetici intelligenti per l’evaporazione solare.
I sistemi di generazione di acqua dolce proposti sono economici, efficienti dal punto di vista energetico e rispettosi dell’ambiente.
In una recente pubblicazione su Natura AcquaTam e il suo team discutono diverse nuove e promettenti tecnologie di raccolta e purificazione dell’acqua.
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