Un nuovo processo per la filtrazione dell'acqua che utilizza anidride carbonica consuma mille volte meno energia rispetto ai metodi convenzionali, lo ha dimostrato una ricerca scientifica pubblicata di recente.

La ricerca è stata condotta dal dottor Orest Shardt dell'Università di Limerick, Irlanda insieme al dottor Sangwoo Shin (ora all'Università delle Hawaii, Manoa), mentre erano ricercatori post dottorato alla Princeton University (Stati Uniti) l'anno scorso.

Con l'aumento della domanda globale di acqua pulita, c'è una continua necessità di migliorare le prestazioni dei processi di trattamento delle acque. Il dottor Shardt si aspetta che questo nuovo metodo che utilizza la CO2 possa essere applicato in una varietà di settori come quello minerario, produzione di alimenti e bevande, produzione farmaceutica e trattamento delle acque.

La ricerca, pubblicato su rivista scientifica ad accesso libero Comunicazioni sulla natura , indica che il nuovo processo potrebbe essere facilmente ampliato, "Suggerire la tecnica potrebbe essere particolarmente vantaggioso sia nel mondo in via di sviluppo che in quello sviluppato". Il nuovo metodo potrebbe essere utilizzato anche per rimuovere batteri e virus senza clorazione o trattamento con raggi ultravioletti.

"Siamo nelle prime fasi di sviluppo di questo concetto. Alla fine, questo nuovo metodo potrebbe essere utilizzato per pulire l'acqua destinata al consumo umano o per trattare gli effluenti degli impianti industriali, " ha dichiarato il dottor Shardt.

Attualmente, le tecnologie di filtrazione dell'acqua come la microfiltrazione o l'ultrafiltrazione utilizzano membrane porose per rimuovere particelle e soluti in sospensione. Questi processi intrappolano e rimuovono le particelle sospese, come limo fine, forzando la sospensione attraverso un materiale poroso con spazi più piccoli delle particelle. L'energia deve essere sprecata per superare l'attrito di spingere l'acqua attraverso questi piccoli passaggi. Questi tipi di processi di filtrazione presentano inconvenienti quali elevati costi di pompaggio e necessità di sostituzione periodica delle membrane a causa di incrostazioni. La ricerca dei dottori Shardt e Shin dimostra un metodo alternativo senza membrana per separare le particelle sospese che funziona esponendo la sospensione colloidale alla CO2.

"Il dispositivo dimostrativo è costituito da un polimero siliconico standard, un materiale comunemente usato nella ricerca sulla microfluidica e simile a quello utilizzato nei sigillanti domestici. Sebbene non abbiamo ancora analizzato il capitale e i costi operativi di un processo su larga scala basato sul nostro dispositivo, la bassa energia di pompaggio che richiede, solo lo 0,1% rispetto ai metodi di filtrazione convenzionali, suggerisce che il processo merita ulteriori ricerche, " ha detto il dottor Shardt.

"Quello che dobbiamo fare ora è studiare gli effetti di vari composti, come sali e materia organica disciolta presenti nelle acque naturali e industriali per capire quale impatto avranno sul processo. Questo potrebbe influenzare il modo in cui ottimizziamo le condizioni operative, progettare il canale di flusso, e ampliare il processo, " Lui continuò.

Da quando è entrato a far parte del Bernal Institute da 86 milioni di euro dell'Università di Limerick lo scorso settembre, Il Dr Shardt sta continuando la sua ricerca sulla modellazione matematica e simulazione del processo di purificazione dell'acqua e dei fenomeni fisici su cui si basa.

"Come nuovo arrivato in Irlanda, Ora sto cercando dottorandi motivati ​​che lavorino con me in questo settore. Sono sicuro che gli studenti creativi troveranno nuovi modi per migliorare il processo e applicarlo in modi inaspettati, " ha concluso il dottor Shardt.