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8 luglio 2012

Un foglio di grafene per desalinizzare l’acqua

Direttamente dal MIT arriva un’innovativa tecnologia di filtraggio che sfrutta la peculiare struttura molecolare del grafene per purificare l’acqua e renderla potabile.

Il grafene, detto anche “materiale delle meraviglie”, non smette mai di stupire; flessibile e ultrasottile, qualche centinaio di volte più resistente dell’acciaio, ottimo conduttore di calore e di elettricità, è a ragione considerato il degno erede del silicio. Alle varie virtù, proprie di questo materiale, costituito da un unico strato di carbonio, se ne aggiunge ora un’altra: la capacità di depurare l’acqua.

Un esperimento, condotto dai ricercatori del Massachussets Institute of Technology negli Stati Uniti, ha dimostrato che la particolare struttura molecolare del grafene consente di creare dei fori di qualsiasi dimensione sulla sua superficie. Questo procedimento permette di far passare l’acqua da una parte e i sali dall’altra, senza richiedere equipaggiamenti ingombranti e soprattuttto, a un costo energetico pari a zero.

In questo modo si può ottenere la desalinizzazione dell’acqua marina con un metodo centinaia di volte più efficiente delle tradizionali tecniche di osmosi inversa. Jeffrey Grossman, professore associato del Dipartimento di Scienze dei Materiali e Ingegneria del MIT e il dottorando David Cohen-Tanugi, hanno realizzato dei fori nanoscopici ad alta precisione su uno strato monoatomico di atomi di carbonio.

Durante le simulazioni, spiegano gli autori del lavoro in una comunicazione ufficiale rilasciata dal MIT, il grafene nanoporoso si è dimostrato in grado di filtrare il sale dall’acqua cento volte più velocemente della migliore tecnologia di dissalazione oggi in commercio.

C’è da considerare che i sistemi tuttora in uso richiedono pressioni estremamente alte per forzare l’acqua attraverso membrane che sono un migliaio di volte più spesse del grafene, portando di conseguenza a grosse spese di energia. Al contrario, il grafene opera a pressioni molto più basse, e quindi riesce a purificare l’acqua a un costo nettamente inferiore.
Un articolo con tutti i dettagli dello studio è stato pubblicato lo scorso giugno su Nano Letters.

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