È stato stimato che nel 2040 un quarto dei bambini del mondo vivrà in regioni in cui manca acqua pulita e potabile. La desalinizzazione dell'acqua di mare e la depurazione delle acque reflue sono due possibili metodi per alleviare questo, e i ricercatori dell'Università di Linköping hanno sviluppato un generatore di vapore economico ed ecologico per desalinizzare e purificare l'acqua utilizzando la luce solare. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Sistemi sostenibili avanzati .

"La velocità di produzione del vapore è 4-5 volte superiore a quella dell'evaporazione diretta dell'acqua, il che significa che possiamo purificare più acqua, " afferma il Professore Associato Simone Fabiano, capo del gruppo di Nanoelettronica Organica nel Laboratorio di Elettronica Organica.

Il generatore di vapore è costituito da un aerogel che contiene una struttura a base di cellulosa decorata con il polimero organico coniugato PEDOT:PSS. Il polimero ha la capacità di assorbire l'energia della luce solare, non da ultimo nella parte infrarossa dello spettro dove viene trasportato gran parte del calore del sole. L'aerogel ha una nanostruttura porosa, il che significa che grandi quantità di acqua possono essere assorbite nei suoi pori.

"Uno strato di 2 mm di questo materiale può assorbire il 99% dell'energia nello spettro solare, "dice Simone Fabiano.

Tra l'acqua e l'aerogel si trova anche una schiuma galleggiante porosa e isolante, tale da mantenere a galla il generatore di vapore. Il calore del sole vaporizza l'acqua, mentre il sale e altri materiali rimangono indietro.

"L'aerogel è durevole e può essere pulito, Per esempio, acqua salata in modo che possa essere riutilizzata immediatamente. Questo può essere ripetuto molte volte. L'acqua che attraversa l'impianto per evaporazione diventa acqua potabile di altissima qualità, " Ci assicura Tero-Petri Ruoko. È un postdoc nel Laboratorio di Elettronica Organica e uno degli autori dell'articolo.

"La cosa particolarmente bella di questo sistema è che tutti i materiali sono ecologici:usiamo nanocellulosa e un polimero che ha un impatto molto basso sull'ambiente e sulle persone. Usiamo anche quantità molto piccole di materiale:l'aerogel è composto da 90 % aria. Speriamo e crediamo che i nostri risultati possano aiutare i milioni di persone che non hanno accesso all'acqua pulita, "dice Simone Fabiano.

L'aerogel è stato sviluppato da Shaobo Han nell'ambito dei suoi studi di dottorato nel Laboratorio di Elettronica Organica, sotto la supervisione del professor Xavier Crispin. Il risultato è stato presentato sulla rivista Advanced Science nel 2019, ed è descritto al link sottostante. Dopo aver conseguito il dottorato, Shaobo Han è tornato in Cina per continuare le ricerche sul campo.