Gli ingegneri della UC Berkeley hanno sviluppato una sabbia rivestita di minerali che può assorbire metalli tossici come piombo e cadmio dall'acqua. Insieme alla sua capacità di distruggere gli inquinanti organici come il bisfenolo A, questo materiale potrebbe aiutare le città ad attingere alle acque piovane, una fonte d'acqua abbondante ma sottoutilizzata.

I risultati del team sono stati pubblicati di recente sulla rivista Scienze ambientali:ricerca e tecnologia sull'acqua .

I ricercatori sapevano che i minerali naturali che ricoprivano sulla sabbia potevano reagire con contaminanti organici come i pesticidi nelle acque piovane. Però, la capacità della sabbia rivestita di rimuovere anche i metalli nocivi durante la filtrazione potrebbe sbloccare le forniture idriche urbane che erano state cancellate. Città con climi mediterranei, come Los Angeles, potrebbe immagazzinare l'acqua piovana nel sottosuolo durante gli inverni umidi, dove potrebbe servire come un poco costoso, approvvigionamento locale durante la stagione secca. Ma questa risorsa è rimasta per lo più inutilizzata perché l'acqua piovana raccoglie sostanze chimiche tossiche mentre attraversa strade e grondaie.

"Gli inquinanti che trattengono il potenziale di questa fonte d'acqua raramente arrivano uno alla volta, ", ha affermato l'autore principale dello studio Joe Charbonnet, che ha condotto questa ricerca come studente laureato in ingegneria civile e ambientale. "Ha senso combattere con una tecnologia di trattamento che ha queste impressionanti doppie capacità di eliminare sia i metalli tossici che i prodotti organici. Sospettavamo che la sabbia ricoperta di minerali fosse speciale, ma il modo in cui continua a stupirci con le sue molteplici capacità è piuttosto straordinario".

Le città spesso scartano l'acqua piovana come inquinamento perché raccoglie la contaminazione come le particelle di piombo lasciate da decenni di emissioni di benzina con piombo o pesticidi dai prati. L'esposizione a queste sostanze chimiche è associata a uno sviluppo neurologico lento nei bambini e ad alcuni tipi di cancro. Però, i ricercatori affermano che il loro materiale di sabbia rivestito potrebbe essere installato nei giardini pluviali in luoghi come i parcheggi dove l'acqua piovana può essere raccolta e pulita. Stimano che questo materiale potrebbe rimuovere i metalli dall'acqua piovana per oltre un decennio in un tipico sistema di infiltrazione, che convoglierebbe il deflusso in falde acquifere sotterranee. I ricercatori vedono questo materiale trasformare l'inquinamento in una soluzione per le riserve idriche tese, soprattutto nelle città aride che pagano per importare acqua.

"L'acqua piovana utilizzata per percolare nel suolo e ricaricare le falde acquifere, "ha detto David Sedlak, professore di ingegneria civile e ambientale e coautore del paper. "Ciò è cambiato quando abbiamo coperto i paesaggi delle città con superfici dure come strade ed edifici. Mentre le città stressate dall'acqua cercano di capire come riportare l'acqua piovana urbana nel terreno, abbiamo serie preoccupazioni sulla qualità di quell'acqua. Le nostre sabbie rivestite non possono rimuoverne una, ma due classi principali di contaminanti che minacciano la qualità delle acque sotterranee durante l'infiltrazione delle acque piovane".

Per realizzare il mezzo di filtrazione, gli scienziati hanno rivestito le particelle di sabbia con ossido di manganese, un minerale naturale non tossico che si trova comunemente nel suolo. Sono già iniziati i lavori per indagare sulle prestazioni di questo materiale su larga scala. I ricercatori hanno dispiegato grandi colonne di prova delle sabbie rivestite di minerali per trattare le acque piovane nei siti di Los Angeles e Sonoma, California.