Dalla Svizzera un nuovo sistema low cost per rimuovere i metalli pesanti dall’acqua
(Rinnovabili.it) – Secondo l’Organizzazione mondiale della sanità, quasi 1 miliardo di persone non ha accesso all’acqua potabile. Nel 2015 risultavano ancora sopra ai 600 milioni gli individui costretti a rifornirsi quotidianamente da fonti definite “non protette” perché contaminate da agenti patogeni e da alti livelli di sostanze nocive. È nel segno della lotta all’inquinamento idrico che si inserisce il nuovo lavoro dei chimici del Politecnico di Losanna. Qui la professoressa Wendy Lee Queen, assieme a colleghi dell’Università della California a Berkeley e del Lawrence Berkeley National Laboratory, ha messo a punto un nuovo sistema per depurare l’acqua contaminata dai metalli pesanti in pochi secondi.
L’obiettivo della ricerca era creare un dispositivo che unisse efficienza a economia. Gli attuali metodi commerciali per rimuovere questo tipo di inquinanti, infatti, tendono a essere costosi e a consumare parecchia energia, senza però essere, di contro, abbastanza efficienti. Esistono approcci meno convenzionali e più efficaci che sono tuttavia per lo più monouso o producono rifiuti tossici secondari da smaltire.
Per uscire definitivamente da questo aut aut, il gruppo di ricerca svizzero-statunitense ha deciso di impiegare i reticoli metallorganici (MOF), ossia materiali cristallini costituiti da nodi metallici interconnessi da leganti organici rigidi. Queste particolari strutture, ben note al mondo della chimica, offrono un’incredibile porosità: nel loro spazio vuoto posso immagazzinare vapore acqueo, gas come idrogeno o metano e persino i metalli pesanti. Il tutto dipende dalla selettività fornita ai MOF in fase di sintesi. In altre parole, scegliendo le molecole costitutive e l’organizzazione spaziale, è possibile sintonizzare questi materiali per compiti precisi.
Nel caso in questione, il ricercatore Daniel T. Sun del Politecnico ha progettato un composito MOF / polimero resistente all’acqua utilizzando materiali economici, ecologici e biologicamente compatibili. Il team ha quindi trattato il reticolo cristallino con dopamina. Il risultato finale, denominato Fe-BTC / PDA, si è dimostrato in grado di rimuovere rapidamente e selettivamente elevate quantità di metalli pesanti, come piombo e mercurio, dai campioni d’acqua contaminata. Nel dettaglio, può rimuovere oltre 1,6 volte il proprio peso di mercurio e 0,4 volte il suo peso di piombo. Il Fe-BTC / PDA è stato quindi testato in soluzioni tossiche prelevate direttamente dall’acqua contaminata di Flint, nel Michigan. La sperimentazione ha dimostrato che il MOF può, in pochi secondi, ridurre le concentrazioni di piombo a 2 parti per miliardo, un livello che l’Agenzia per la protezione ambientale degli Stati Uniti e l’Organizzazione mondiale della sanità ritengono accettabile.