Innovazione dalle membrane MOF arriva acqua potabile dal mare

Un passo davvero importante per l’umanità. Gli oceani ricoprono il 71% della superficie terrestre. La loro acqua è un cocktail di preziose materie prime ma, nonostante l’abbondanza, riuscire a recuperare gli elementi utili per l’uomo è un’operazione particolarmente difficile.

Ecco che grazie ad alcuni ricercatori provenienti da Australia e Stati Uniti ci rendono questa conversione più semplice. Gli scienziati al lavoro su una nuova tipologia d’impianti di dissalazione, ha trovato un modo per ottenere dal mare acqua potabile e Litio, attraverso un processo efficiente dal punto di vista energetico, economicamente sostenibile e più conveniente rispetto alle tecnologie attuali.

La chiave dell’innovazione è rappresentata dalle membrane MOF, acronimo inglese di Metal–Organic Framework. Sono materiali composti da ioni metallici tenuti assieme da ponti organici, la cui particolare struttura assicura un’ampia superficie interna. Le membrane MOF sono in grado di catturare, immagazzinare e rilasciare composti chimici e in questo caso, il sale nell’acqua di mare (ma non solo); anche se studiate da tempo, questa sorta di spugne cristalline ha avuto fino ad oggi poco spazio nel campo della desalinizzazione.

Quello che si utilizza ora sono membrane a osmosi inversa, essi hanno i pori della membrana abbastanza grandi da far passare le molecole d’acqua, ma troppo piccoli per la maggior parte dei contaminanti e per il sale. Per funzionare, appunto, questi sistemi hanno bisogno di molta energia per funzionare.

Le membrane MOF, invece, possono essere più efficienti e richiedere pertanto meno energia. I ricercatori della Monash University, del CSIRO e dell’Università del Texas ad Austin hanno messo a punto uno di questi sistemi creando un design ispirato dalla “selettività degli ioni” delle membrane cellulari biologiche. Questa permeabilità selettiva permette alle strutture MOF di far passare tra le sue maglie solo l’acqua, senza bisogno di creare una differenza artificiale di pressione. Con un ulteriore sviluppo, queste membrane potranno svolgere la duplice funzione di rimozione dei sali dall’acqua di mare e separazione degli ioni metallici in modo estremamente efficiente ed economico, offrendo un nuovo approccio tecnologico all’industria idrica e mineraria.

“Il nostro lavoro continuerà cercando di applicare la selettività agli ioni di litio essendo abbondanti nell’acqua di mare” ha spiegato Huanting Wang, uno degli autori della ricerca. “L’acqua prodotta dai giacimenti di gas di scisto in Texas è ricca di litio. Concept di materiali di separazione avanzati come il nostro potrebbero potenzialmente trasformare questo flusso di rifiuti in un’opportunità di recupero delle risorse” ha spiegato Benny Freeman, co-autore dello studio.