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Energia, acqua e cibo tutti in una volta: l'impianto miracoloso è realtà

04 Marzo 2022 41

In un mondo profondamente segnato dai cambiamenti climatici e nuovamente chiamato a reagire il più presto possibile per evitare la catastrofe, anche una sola goccia d'acqua in più può fare la differenza. É quello che pensano gli scienziati della King Abdullah University of Science and Technology (KAUST), che su Cell Reports Physical Science descrivono la soluzione che hanno implementato che sfrutta l'acqua estratta dall'aria durante la produzione di energia elettrica con pannelli fotovoltaici.

Se il concept si trasformasse in un prodotto commerciale, potrebbe essere d'aiuto a tantissime persone che vivono nelle aree più aride del pianeta. L'acqua è un bene prezioso, e non sempre è possibile estrarlo dai pozzi: già esistono soluzioni che consentono di estrarre l'acqua dall'aria, come il generatore Aquaer progettato dallo spagnolo Enrique Veiga capace di produrre dai 75 ai 5.000 litri d'acqua al giorno.

In questo caso, nonostante il risultato sia lo stesso - la produzione d'acqua - la tecnologia è completamente differente, così come il campo di utilizzo. L'oro bianco si ottiene dall'energia prodotta dal Sole, "adatta per fattorie di piccole dimensioni e decentralizzate in luoghi remoti come deserti e isole oceaniche" (Peng Wang, uno degli autori dello studio).

L'IMPIANTO WEC2P

Il pannello fotovoltaico è posizionato su uno strato di idrogel, a sua volta montato su un box di metallo atto a raccogliere e condensare l'acqua. Il segreto sta tutto in questo idrogel miracoloso, appositamente sviluppato dal team di ricerca e che è in grado di assorbire il vapore acqueo dall'aria trasformandolo in acqua una volta che viene riscaldato. In alternativa, qualora non sia necessario ottenere acqua, l'idrogel può essere impiegato per assorbire il calore in eccesso e reimmetterlo a sua volta nel sistema di produzione di energia elettrica, abbassando la temperatura dei pannelli. Ciò si traduce in una maggiore efficienza e minori costi a parità di energia prodotta.


CRESCONO GLI SPINACI

Nel caso della produzione dell'acqua, il calore di scarto dei pannelli solari viene utilizzato per aumentare la temperatura dell'idrogel, facendo sì che rilasci il vapore acqueo assorbito. Tale vapore viene poi raccolto nel box metallico dove viene condensato e trasformato in acqua. A valle del sistema c'è un impianto di irrigazione: il team di ricerca l'ha utilizzato per coltivare 60 semi di spinaci in Arabia Saudita. Il vapore è stato ottenuto da un impianto fotovoltaico delle dimensioni di una piccola scrivania, che a sua volta ha generato 1.519Wh di energia, ottenuto 2 litri d'acqua in 2 settimane tramite l'idrogel e fatto crescere 57 dei 60 semi di spinaci.

Energia, acqua e cibo tutto in un colpo solo: se l'impianto dovesse funzionare a dovere - e non c'è motivo per pensare il contrario, dicono i ricercatori - chi vive in aree remote in clima siccitoso potrebbe presto subire una svolta. Questa volta positiva, finalmente.


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Commenti

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Raymond Bent

mi sa che frocio non lo blocca

Sherthes

E ok, ma sono materie prime, è come se tu, nel costo di un nuovo treno di pneumatici, ci metti dentro anche il costo dello zolfo per la vulcanizzazione della gomma (che penso ci sia già). Ma non ha senso, in questo caso, mettere a bilancio l'acqua eventualmente utilizzata come solvente per le materie prime (che sarà sempre e comunque pochissima, dato che le concentrazioni dei vari componenti arrivano al 99 o 99.5%)

rsMkII

Esatto, in casa con il deumidificatore (ok non sono paragonabili ma come ordine di grandezza secondo me è necessario tenerlo a mente) fai anche mezzo litro in 2-3 ore.

criticoMaNonTroppo

Hai ragione errore mio.

Pip

E in ogni caso, hai idea di quanto siano due litri d'acqua in due settimane?
Ne ottieni di più andando a recuperare la rugiada dalle foglie, quindi di cosa stiamo parlando esattamente?
Perché due litri in due settimane sono meno di quello che fa un comune deumidificatore

Pip

A te invece sono sfuggiti gli altri mille progetti che parlavano di invenzioni simili e che poi hanno fallito miseramente quando sono messe alla prova reale.
C'è un motivo se ogni anno nasce una nuova azienda che promette acqua dall'aria e l'anno dopo finisce sempre in bancarotta.
Smettetela di credere a qualsiasi proclama di marketing perché il solo fine di questi proclami è quello di ottenere finanziamenti, non un prodotto finito.
Ho già fatto due nomi: waterseer e fontus (ce ne sono tanti altri), perché prima di scrivere commenti non vai a vedere cosa è successo a loro?

al3xb3rg
criticoMaNonTroppo

Due litri di acqua in due settimane sono niente. I soliti scienziati giusto x commentare.

criticoMaNonTroppo

Comprensione dell'articolo zero. Ti è sfuggita la parte dei due litri di acqua in DUE SETTIMANE, praticamente niente. Poi sicuramente persone che hanno fatto un esperimento testando un idrogel di loro invenzione non conosceranno i principi della termo dinamica. E un po' di umidità nell'aria c'è sempre anche se si dice ambiente secco. Tutti Edison e Einstein in questo forum.

Pip

P0rca pu77ana ancora a stare dietro alla str0nzata dell'acqua dall'aria...
SONO DEI CAXXO DI DEUMIDIFICATORI, esistono da una vita.
Ogni singolo progetto che prometteva cose simili ha ricevuto milioni di finanziamenti e poi è andato in bancarotta perché estrarre acqua dall'aria richiede tantissima energia e non è pratico (Vedi quelle pu77anate di waterseer e fontus)
Senza contare che per estrarre l'acqua dall'aria prima quest'acqua deve esserci, e se c'è vuol dire che ci si trova in un ambiente già molto umido che non ha bisogno di aver accesso fino all'ultima goccia di acqua disponibile. Se invece c'è questa necessità allora ci troviamo in un ambiente molto secco, e indovinate un po'? In un ambiente secco non c'è acqua da estrarre!

Dai gente, è termodinamica di prima superiore, eccheccaxxo

Andreoid

Manca qualche droide protocollare che dia una mano a quei poveri contadini

antoniolion94

il vaccino serve a nulla, immagino che questa approfondita analisi arrivi dopo intensi studi fatti sul campo e/o letteratura scientifica e con conoscenza dell'argomento? e che sicuramente sarai conscio dei tempi medi di sviluppo di un vaccino o di un farmaco?

Mario Rossi
Mario Rossi

anche le pile elettriche prodotte da Alessandro Volta non servivano sostanzialmente a nulla. Guarda un po' cosa ci facciamo oggi. Ogni tecnologia necessita di continue affinazioni fintanto diventa utilizzabile e comunque poi si continua a migliorare.

Mario Rossi

che processo di potabilizzazione serve per l'acqua tratta dall'umidita'? e' come se tu volessi potabilizzare l'acqua estratta dagli appositi pozzi/fiumi eccetera che riforniscono le citta'. a massimo viene disinfettata.

antoniolion94

la ricerca è fatta di passetti, a meno di scoprire materiali che non esistono o leggi fisiche sconosciute, l'ingegneria e la ricerca si nutrono di piccoli passi e non di miracoli, motivo per cui si è sempre refrattari alla sovvenzione. il vero miracolo la scienza lo avrebbe se non ci fossero più articoli non open acess nella comunità scientifica, basti vedere la velocità con cui hanno trovato un vaccino al covid

antoniolion94

ehm si ma chimicamente lo devi produrre l'idrogel, quindi se usi l'acqua come solvente in un qualsiasi step di sintesi o produzione, stai usando acqua, se usi altri solventi dipende poi come vengono smaltiti, i solventi però a base d'acqua costano meno e son più sicuri per l'ambiente. Per il resto gli idrogeli sono una tecnologia ancora poco sfruttata rispetto alle potenzialità

Squak9000

gli impianti sono personali... in caso di sopravvivenza la gente se ne sbatte al cavolo del prossimo e pensa alla sua pelle.

Di questo periodo stanno facendo pressione su questi prodotti...

Squak9000

ora si stanno a far prendere dagli attacchi di panico... tra pandemie, clima e guerre nucleari vanno di moda impianti di sopravvivenza e rifugi nucleari.

Come evitare tutto questo...? leggere meno giornali e notizie.

Brutto dirlo ma con tutta la monnezza ESAGERATA che pubblicano la gente rischia turbe psichiche.

deepdark

Le solite "invenzioni" per far parlare di se. Dubito che nell'aria del deserto ci sia molta umidità. Altrimenti basterebbe un condensatore banale

Frankbel
Ergi Cela

Beh se venisse applicato questo sistema a tutte le case in Italia avresti anche più produzione di acqua e si pagherebbe l’acqua ancora meno

Marco

però adesso il mio commento sotto ha poco senso. Era molto più divertente leggere "fi*a" nel tuo e la mia risposta sotto :)

Marco

però adesso il mio commento sotto ha poco senso. Era molto più divertente legge "fi*a" nel tuo e la mia risposta sotto :)

Marco

Non è molto attinente con il commendo di cui sopra, ma evidente non lo blocca

Sara Veneziano

Frocio lo blocca ?

Raymond Bent
RiccardoC

la moderazione qua è curiosa, blocca cose piuttosto buffe e non quella parola... mah :-D

Sherthes

Come scusa? Ci sono un po' di criticità nei tuoi dubbi, cerco brevemente di rispondere:

1. Consumo d'acqua; l'esperimento non è atto alla "produzione" di acqua potabile per consumo umano, ma alla cattura di acqua dall'umidità atmosferica per l'utilizzo in colture (infatti non ci sono processi di potabilizzazione), nello specifico dell'esperimento, sono riusciti a coltivare piante (spinaci d'acqua, scientificamente dell'Ipomea acquatica) con una probabilità di vita del 98%;

2. un Hydrogel non ha nulla di acqua, viene chiamato cosi per la sua affinità con l'acqua che lo rende adatto alla cattura di acqua ed al suo rilascio a bassissima energia (es: calore fornito), è un composto PAM–CNT–CaCl2 (Potassium acrilate monomer, carbon nanutube, cloruro di calcio)

Fabrizio Spinelli

Praticamente Project Tatooine :)

saetta

io ti leggo, quindi si puo, non male!

Ah beh, Marte, certo.
Comunque ho scritto che è bellissimo ogni passetto, dico solo che i miracoli avverranno domani.

Antsm90

Sì, se non c'è fila arrivi subito allo scaffale

Antsm90

"Quanta acqua si utilizza per produrre l'idrogel per 100 m²?"

Il problema non si pone. l'idrogel lo produci dove c'è abbondanza di acqua, i pannelli li installi dove invece è davvero difficoltoso procurarsela (che non è detto debba essere per forza sul pianeta Terra)

Nel dubbio...

Sheldon Cooper

Dai ottimo, che così riusciamo a popolare un po' il pianeta.

Marco

Ma "figa" non si può scrivere?

Gianca_82

Leggendo quest'articolo, penso sempre più che il futuro è nei nuovi materiali.

2 litri di acqua in due settimane.
Ok, era piccolo, mettiamo un impianto di 100m², sarebbero 60 litri in 2 settimane sempre se non entrano altre variabili in gioco. Diciamo a mala pena sufficiente per fare bere 3-4 persone che non fanno attività fisica.
Per carità, sempre meglio di niente, però quanta acqua si utilizza per produrre l'idrogel per 100 m²? Quanta acqua per montarlo e per la manutenzione?
Insomma, BENISSIMO che si faccia ricerca e passo passo si migliora sempre più, oggi un granello e domani chissà, una valanga, va strabene, però il miracolo magari ci sarà domani.

R4gerino

" chi vive in aree remote in clima siccitoso potrebbe presto subire una svolta. Questa volta positiva, finalmente."
Si, a patto che non smontino il sistema per vendere i pezzi, come fanno spesso nei posti poveri dove questi sistemi servirebbero di più.

Raymond Bent

Niente fi*a? Scaffale

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