Un disinfettante per l'acqua creato sul posto utilizzando solo idrogeno e l'aria che ci circonda è milioni di volte più efficace nell'uccidere virus e batteri rispetto ai metodi commerciali tradizionali, secondo gli scienziati dell'Università di Cardiff.

Riportando i loro risultati oggi sulla rivista Catalisi della natura , il team afferma che i risultati potrebbero rivoluzionare le tecnologie di disinfezione dell'acqua e presentare un'opportunità senza precedenti per fornire acqua pulita alle comunità che ne hanno più bisogno.

Il loro nuovo metodo funziona utilizzando un catalizzatore a base di oro e palladio che assorbe idrogeno e ossigeno per formare perossido di idrogeno, un disinfettante comunemente usato che viene attualmente prodotto su scala industriale.

Ogni anno nelle fabbriche vengono prodotti oltre quattro milioni di tonnellate di perossido di idrogeno, dove viene poi trasportato nei luoghi in cui viene utilizzato e immagazzinato. Ciò significa che le sostanze chimiche stabilizzanti vengono spesso aggiunte alle soluzioni durante il processo di produzione per impedirne la degradazione, ma queste riducono la sua efficacia come disinfettante.

Un altro approccio comune alla disinfezione dell'acqua è l'aggiunta di cloro; però, è stato dimostrato che il cloro può reagire con i composti presenti in natura nell'acqua per formare composti che, ad alte dosi, può essere tossico per l'uomo.

La capacità di produrre perossido di idrogeno nel punto di utilizzo supererebbe sia i problemi di efficacia che quelli di sicurezza attualmente associati ai metodi commerciali.

Nel loro studio, il team ha testato l'efficacia della disinfezione del perossido di idrogeno e del cloro disponibili in commercio rispetto al loro nuovo metodo catalitico.

Ciascuno è stato testato per la sua capacità di uccidere Escherichia coli in condizioni identiche, seguita da una successiva analisi per determinare i processi mediante i quali i batteri sono stati uccisi utilizzando ciascun metodo.

Il team ha dimostrato che quando il catalizzatore ha unito l'idrogeno e l'ossigeno per formare il perossido di idrogeno, ha prodotto contemporaneamente una serie di composti altamente reattivi, note come specie reattive dell'ossigeno (ROS), che il team ha dimostrato essere responsabile dell'effetto antibatterico e antivirale, e non il perossido di idrogeno stesso.

Il metodo basato sul catalizzatore ha dimostrato di essere 10, 000, 000 volte più potente nell'uccidere i batteri di una quantità equivalente di perossido di idrogeno industriale, e oltre 100, 000, 000 volte più efficace della clorazione, in condizioni equivalenti.

In aggiunta a questo, il metodo basato sul catalizzatore si è dimostrato più efficace nell'uccidere batteri e virus in un lasso di tempo più breve rispetto agli altri due composti.

Si stima che circa 785 milioni di persone non abbiano accesso all'acqua e 2,7 miliardi soffrano di scarsità d'acqua almeno un mese all'anno.

In aggiunta a questo, servizi igienico-sanitari inadeguati, un problema per circa 2,4 miliardi di persone in tutto il mondo, può portare a malattie diarroiche mortali, compreso il colera e la febbre tifoide, e altre malattie trasmesse dall'acqua.

Coautore dello studio, il professor Graham Hutchings, Regius Professor di Chimica presso il Cardiff Catalysis Institute, ha dichiarato:"Le attività battericide e virucide significativamente migliorate ottenute quando si reagisce l'idrogeno e l'ossigeno utilizzando il nostro catalizzatore, piuttosto che utilizzare il perossido di idrogeno commerciale o la clorazione mostra il potenziale per rivoluzionare le tecnologie di disinfezione dell'acqua in tutto il mondo.

"Ora abbiamo dimostrato un processo in un unico passaggio in cui, oltre al catalizzatore, gli input di acqua contaminata ed elettricità sono gli unici requisiti per ottenere la disinfezione.

"In modo cruciale, questo processo offre l'opportunità di disinfettare rapidamente l'acqua in tempi in cui i metodi convenzionali sono inefficaci, prevenendo anche la formazione di composti pericolosi e biofilm, che può aiutare batteri e virus a prosperare".