L'acqua salata è divertente da nuotare, ma trasporta anche i segnali elettrici vitali per la vita. Credito:Raphael Nogueira/Unsplash, CC BY
La tua lingua è un rilevatore di sale:dissolve i cristalli di sale solido spruzzati sulle patatine per creare un'intensa sensazione di sapore.
Ma il sale è molto più importante del semplice additivo alimentare.
L'acqua salata è letteralmente la sostanza più comune sulla superficie della Terra, ed è davvero importante – per la vita e per il pianeta.
Ecco cinque cose che ti sorprenderanno della semplice vecchia acqua salata.
1. L'acqua salata trasporta i segnali elettrici che rendono possibile la vita
L'acqua salata si ottiene quando un sale solido, come sale da cucina (cloruro di sodio), viene aggiunto all'acqua e si scompone in singole particelle che si muovono liberamente chiamate ioni. Ci sono molti tipi di acqua salata, a seconda di quali ioni sono presenti.
Questi ioni si comportano proprio come un palloncino che è stato strofinato contro i tuoi capelli. Portano una carica elettrica, e consentire all'acqua salata di condurre l'elettricità.
Il tuo corpo usa l'acqua salata per inviare i segnali elettrici che fanno battere il tuo cuore e il tuo cervello pensare. Per fare questo, il corpo ha molecole speciali chiamate pompe ioniche che muovono questi ioni in giro. Molte malattie sono causate dal malfunzionamento di queste pompe ioniche.
È importante anche quali ioni trasportano questi segnali. Per esempio, sostituendo il sodio con i suoi parenti elementari più prossimi sulla tavola periodica si ottiene un trattamento per la malattia bipolare nel caso del litio, o un ingrediente per iniezione letale nel caso del potassio.
2. L'acqua salata funge da nastro trasportatore per trasportare il calore in tutto il pianeta
Come reso famoso dal film Il giorno dopo domani, Europa e Nord America sono riscaldati dalla Corrente del Golfo, una massiccia corrente di acqua calda che scorre a nord dai tropici.
Questa corrente è guidata dai cambiamenti nella salinità dell'acqua dell'oceano. Mentre le calotte polari gelano in inverno, l'acqua dell'oceano circostante diventa più salata. L'acqua più salata è più pesante e quindi affonda sul fondo del mare, agitando l'oceano e guidando queste correnti.
Mentre il cambiamento climatico scioglie le calotte glaciali, queste correnti possono essere interrotte. Ciò sconvolgerà il flusso di calore e sostanze nutritive in tutto il mondo in modi complessi.
3. L'acqua salata può essere utilizzata per aspirare l'anidride carbonica dall'aria
Per prevenire i peggiori effetti del cambiamento climatico, dobbiamo estrarre l'anidride carbonica (CO₂) dall'aria e immagazzinarla su vasta scala. L'oceano attualmente lo fa già, rimuovendo più di un quarto di tutta la CO₂ che l'uomo immette nell'aria.
La CO₂ reagisce con l'acqua per formare ioni che aumentano l'acidità dell'oceano, che è un grave problema per gli animali che ci vivono.
Ma potremmo usare questo effetto a nostro vantaggio. L'esposizione deliberata di grandi volumi di aria ad acqua contenente ioni di potassio (simile all'acqua salata) può catturare efficacemente la CO₂ in modo molto conveniente. Questo potrebbe essere fatto ovunque l'energia sia a buon mercato e ci sia un posto dove immagazzinare la CO₂.
4. La costruzione di batterie che utilizzano acqua salata potrebbe risolvere i problemi di accumulo di energia
I parchi eolici e i pannelli solari sono molto efficaci nel catturare l'energia, ma per affrontare il cambiamento climatico abbiamo bisogno di modi nuovi ed economici per immagazzinare energia.
batterie agli ioni di litio, la tecnologia più utilizzata, utilizzare ioni di litio disciolti in un liquido per trasportare l'elettricità avanti e indietro tra i terminali positivo e negativo di una batteria. Il liquido attualmente utilizzato è costoso, rallenta la carica della batteria, e può prendere fuoco.
Sostituire questo liquido con acqua salata è un obiettivo chiave della ricerca sulle batterie, con vantaggi attesi in termini di costi e sicurezza. Questi tipi di batterie sono anche più facili da produrre, importante per soddisfare la crescente domanda di batterie.
Per saperne di più:Batteria a base d'acqua un passo avanti per l'energia rinnovabile
5. Ma non possiamo ancora prevedere nemmeno le proprietà più semplici dell'acqua salata
Nel secolo scorso è stata riconosciuta l'importanza di comprendere l'acqua salata:alcune delle più grandi menti della scienza, vincitori di premi Nobel, hanno lavorato su questo problema.
Stiamo ancora facendo progressi entusiasmanti su questa domanda oggi, in parte utilizzando potenti supercomputer e meccanica quantistica per simulare il comportamento dell'acqua salata.
Sfortunatamente, la nostra capacità di prevedere le proprietà dell'acqua salata ha ancora molta strada da fare. Per esempio, l'acqua estremamente salata può creare una soluzione sovrasatura che può essere utilizzata per realizzare scaldamani.
Se questo tipo di soluzione viene lasciato abbastanza a lungo si formerà spontaneamente un sale solido, ma le nostre previsioni teoriche per quanto tempo ci vorrà sono letteralmente più di un quadrilione di volte troppo veloci. L'entità di questo errore di calcolo ci dice che ci manca qualcosa di vitale!
Lo studio della semplice acqua salata è difficile da vendere rispetto alla scienza più eccitante sui buchi neri o sulla cura del cancro. Ma questo non significa che sia meno importante.
Infatti, comprendere l'acqua salata è vitale per comprendere i nostri corpi e il nostro pianeta. Potrebbe anche essere la chiave per salvarli.
Timothy Duignan, Assegnista di ricerca post-dottorato in accumulo di energia, L'Università del Queensland
Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.
Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.