Hooman Chamani, un dottorato di ricerca candidato ad Ottawa, è motivato da una cosa:affrontare la crisi idrica globale in modo rispettoso dell'ambiente. Può sembrare semplice, ma fino a poco tempo fa non era.

Ora, grazie al suo lavoro al fianco del Dr. Christopher Lan e del Dr. Takeshi Matsuura, professori del Dipartimento di Ingegneria Chimica e Biologica dell'Università di Ottawa, e il loro gruppo di ricerca, Joanne Woloszyn e il dottor Dipak Rana, è stata identificata una soluzione ecologica, ma commercialmente valida, che migliora le attuali tecniche di desalinizzazione.

Il loro lavoro, "Pore wetting nella distillazione a membrana:una revisione completa, " è stato recentemente pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica di Progressi nella scienza dei materiali e identifica la "distillazione a membrana" commercializzata come una soluzione verde per pulire, acqua potabile.

"Con la distillazione a membrana commercializzata su larga scala, possiamo muoverci verso una soluzione per la crisi idrica, " spiega l'autore principale Hooman Chamani.

Il Pianeta Blu

Mentre la Terra è per lo più ricoperta d'acqua, la disponibilità di acqua dolce naturale è relativamente bassa, che rappresenta solo il 2,5 per cento della sua idrosfera, con il restante 97,5% di acqua salata.

Con la crescita della popolazione, così è la domanda di acqua, che sta mettendo sotto pressione la sua quantità limitata.

"Più di due miliardi di persone in tutto il mondo non hanno accesso ad acqua potabile sicura, " spiega Hooman Chamani. "Anche in Canada, benedetto da abbondanti risorse di acqua dolce, puoi trovare regioni che soffrono di scarsità d'acqua. Le attività umane come l'urbanizzazione e l'industrializzazione alimentano il problema inquinando le riserve di acqua dolce disponibili. Inoltre, il cambiamento del tempo dovuto al riscaldamento globale negli ultimi decenni sta contribuendo notevolmente alla carenza idrica globale".

La desalinizzazione è il processo di rimozione di sali e minerali dall'acqua salina per ottenere acqua dolce.

"La tecnica più avanzata per la desalinizzazione dell'acqua di mare è l'osmosi inversa, ", afferma l'autore senior Christopher Lan. "Tuttavia, uno dei principali svantaggi di questa tecnica è la sua incapacità di desalinizzare salamoie altamente concentrate (acqua salata). Un metodo alternativo per la desalinizzazione, che è meglio attrezzato per gestire soluzioni altamente saline, è la distillazione a membrana."

Bagnatura dei pori della membrana

Così, se la distillazione a membrana è un modo migliore per ottenere acqua pulita, perché non è stato ancora ampiamente commercializzato?

Secondo i ricercatori, l'inconveniente principale della distillazione a membrana è chiamato "membrane pore wetting"".

"Se questo problema è risolto, è altamente probabile che la distillazione a membrana sostituirà l'osmosi inversa come tecnica di desalinizzazione di riferimento, " dice Takeshi Matsuura. "Abbiamo cercato di rendere commercialmente più praticabile la distillazione a membrana, soprattutto affrontando il problema della bagnatura dei pori dal suo aspetto fondamentale. Nell'articolo di recensione, abbiamo presentato una rassegna completa sui recenti sviluppi, compreso il nostro, per evitare che i pori della membrana vengano bagnati."

"Nella nostra recensione, discutiamo tutti gli aspetti della bagnatura dei pori, che è la sfida più critica della distillazione a membrana, al fine di fornire una migliore comprensione di questo fenomeno indesiderabile con le conoscenze più avanzate in questo campo."

Sicuro per noi e per l'ambiente

"La salamoia di scarto dell'osmosi inversa è altamente concentrata, e il suo smaltimento è diventata una sfida critica per l'ambiente, "dice Hooman Chamani. "Pertanto, il trattamento di salamoie altamente saline utilizzando la distillazione a membrana commercializzata aiuta non solo a fornire acqua potabile a più persone, ma anche a gestire le salamoie e a mantenere l'ambiente sicuro".

Ma non è un compito semplice.

"Dopo molti anni di lavoro in questo campo, il nostro gruppo ha identificato la bagnatura dei pori come uno dei problemi più critici della distillazione a membrana, " conclude il dottor Christopher Lan. "Hooman Chamani ha contestato questo problema, con conseguente numero di pubblicazioni di grande impatto. È uno dei migliori dottori di ricerca. studenti che abbiamo mai avuto nel nostro laboratorio, ed è guidato da un obiettivo:trovare una soluzione alla crisi idrica commercializzando la distillazione a membrana su larga scala".