Un team di ingegneri della Rice University ha migliorato il processo catalitico trasformando i nitrati in “aria” e acqua
Dalla Rice University lo “smaterializzatore” dei nitrati nell’acqua potabile
(Rinnovabili.it) – La presenza di nitrati nell’acqua potabile costituisce uno degli elementi in grado di pregiudicare la qualità delle risorse idriche. Si tratta di sostanze ampiamente diffuse in natura, le cui principali fonti antropiche sono costituite dall’agricoltura e da alcune settori industriali come quello alimentare o chimico. Di per sé, queste molecole sono poco tossiche ma possono, tuttavia, agire da precursori di composti (i nitriti) considerati cancerogeni per l’uomo.
Il loro contenuto nelle acque superficiali destinate al consumo umano è regolato per legge (in Italia il limite normativo è inferiore a 50 mg/L) ma non è raro trovare ancora oggi concentrazioni significative di nitrati nell’acqua potabile capaci di costituire un pericolo per la salute umana e per l’ambiente. La soluzione più immediata al problema è rappresentata ovviamente da filtri e depuratori. Le soluzioni più diffuse impiegano membrane a scambio ionico che rimuovono efficientemente le molecole ma senza distruggerle. Questi elementi richiedono una pulizia costante: devono essere lavati ogni pochi mesi, e quando ciò accade, nell’acqua finisce inevitabilmente una dose concentrata di nitrati.
Per scrivere, in maniera definitiva, la parole fine sull’inquinamento da nitrati nell’acqua potabile, gli ingegneri del Centro di Trattamento Idrico Nanotecnologico della Rice University, in Texas, hanno studiato un nuovo processo catalitico in grado di trasformare questi composti semplicemente in “aria”. La ricerca, pubblicata in questi giorni sulla rivista American Chemical Society ACS Catalysis, si focalizza sulla creazione di un nuovo catalizzatore a base di indio e palladio.
“I nitrati provengono principalmente dal deflusso agricolo, che colpisce le comunità rurali di tutto il mondo”, spiega l’ingegnere chimico Michael Wong, autore principale dello studio. Sono molecole composte da un atomo di azoto e tre atomi di ossigeno […] se perdono un ossigeno, si trasformano in nitriti” composti altamente tossici. “Il modo migliore per rimuoverli – continua lo scienziato – è un processo catalitico che separi completamente l’azoto dall’ossigeno, o nel nostro caso, l’azoto dall’acqua perché aggiungiamo (alla reazione) un po’ di idrogeno”.
In collaborazione con i colleghi di ingegneria chimica Jeffrey Miller della Purdue University e Lars Grabow dell’Università di Houston, il team della Rice ha scoperto che l’indio accelera la degradazione dei nitrati mentre il palladio migliora le prestazioni dell’indio stesso.
“Abbiamo scoperto che rivestendo il 40% della superficie di una sfera di palladio con indio ci avrebbe fornito un catalizzatore particolarmente attivo”, spiegano gli ingegneri. Catalizzatore che si è dimostrato il 50 percento più efficiente di qualsiasi altro composto studiato finora. Il risultato del processo di catalisi è azoto e acqua. E dal momento che “più del 75 percento dell’atmosfera terrestre è costituita da azoto gassoso, stiamo praticamente trasformando i nitrati in aria e acqua”.
