Un team di ricercatori guidati da ingegneri della School of Engineering della Tufts University e del Program on Water della Stanford University, Health and Development ha sviluppato un nuovo ed economico dispositivo di erogazione del cloro che può migliorare la sicurezza dell'acqua potabile nelle regioni del mondo prive di risorse finanziarie e infrastrutture adeguate. Senza parti in movimento, non c'è bisogno di elettricità, e poca necessità di manutenzione, il dispositivo rilascia quantità misurate di cloro nell'acqua appena prima che esca dal rubinetto. Fornisce un modo rapido e semplice per eliminare i patogeni trasportati dall'acqua e ridurre la diffusione di malattie ad alta mortalità come il colera, febbre tifoide e diarrea.

Secondo il centro per la prevenzione e il controllo delle malattie, più di 1,6 milioni di persone muoiono ogni anno a causa di malattie diarroiche e la metà di queste sono bambini. Gli autori suggeriscono che la soluzione a questo problema potrebbe essere relativamente semplice.

Nelle comunità e nelle regioni che non hanno le risorse per costruire impianti di trattamento delle acque e infrastrutture di distribuzione, i ricercatori hanno scoperto che il dispositivo può fornire un efficace, mezzi alternativi di trattamento dell'acqua nel punto di raccolta. Il dispositivo è stato installato e testato presso diverse stazioni di raccolta dell'acqua, o chioschi, nelle aree rurali del Kenya.

Lo studio, che guarda anche alla fattibilità economica e alla domanda locale del sistema, è stato pubblicato oggi sulla rivista Acqua pulita NPJ .

"L'idea che abbiamo perseguito era quella di ridurre al minimo il carico dell'utente automatizzando il trattamento dell'acqua nel punto di raccolta, " ha detto Amy J. Pickering, ex professore di ingegneria civile e ambientale a Tufts (ora a Stanford) e corrispondente autore dello studio. "L'acqua pulita è fondamentale per migliorare la salute umana e alleviare la povertà. Il nostro obiettivo era progettare un dosatore di cloro che potesse adattarsi a qualsiasi rubinetto, consentendo un'implementazione su larga scala e aumentando l'accessibilità a un livello più elevato di servizi di acqua potabile".

L'acqua è una sostanza semplice, ma un problema di salute globale complesso sia nella sua disponibilità che nella sua qualità. Sebbene sia stato a lungo al centro dell'attenzione dell'Organizzazione mondiale della sanità e di altre ONG, 2,1 miliardi di persone non hanno ancora accesso all'acqua potabile in casa (OMS). Nelle aree del mondo in cui le finanze e le infrastrutture sono scarse, l'acqua può essere consegnata alle comunità tramite tubi, pozzi o pozzi tubolari, pozzi scavati, e molle. Sfortunatamente, Il 29% della popolazione mondiale utilizza una fonte che non soddisfa i criteri dell'Obiettivo di sviluppo sostenibile (SDG) per l'acqua gestita in sicurezza, accessibile e disponibile quando necessario, ed esente da contaminazione fecale e chimica. In molti posti, l'accesso all'acqua sicura è irraggiungibile a causa della mancanza di fondi disponibili per creare e sostenere impianti di trattamento delle acque.

Il dispositivo funziona secondo il principio di un fenomeno fisico in fluidodinamica chiamato effetto Venturi, in cui un fluido non comprimibile scorre a una velocità maggiore quando scorre da un passaggio più ampio a uno più stretto. Nel dispositivo, l'acqua passa attraverso una cosiddetta valvola a manicotto. Il flusso d'acqua in rapido movimento aspira il cloro da un tubo collegato alla valvola a manicotto. Una valvola a spillo controlla la velocità e quindi la quantità di cloro che scorre nel flusso d'acqua. Il design semplice potrebbe consentire la produzione del dispositivo per $ 35 USD su larga scala.

"Piuttosto che pensare che abbiamo creato qualcosa di più facile da usare, abbiamo condotto sondaggi sugli utenti e monitorato le prestazioni dei dispositivi nel tempo, ", ha affermato la coautrice dello studio Jenna Davis, un professore di ingegneria civile e ambientale a Stanford, direttore del Programma sull'acqua di Stanford, Salute e Sviluppo, e co-PI del progetto Lotus Water. Questa ricerca è un'estensione di Lotus Water, che mira a fornire servizi di disinfezione affidabili e convenienti per le comunità più a rischio di malattie trasmesse dall'acqua.

Una valutazione di sei mesi in Kenya ha rivelato il funzionamento stabile di sei dei sette dispositivi installati; uno malfunzionante per accumulo di depositi di ferro, un problema probabilmente risolvibile con un prefiltro. Sei dei sette siti sono stati in grado di mantenere il pagamento e la manutenzione del dispositivo, e l'86,2 percento dei 167 campioni prelevati dai dispositivi durante il periodo ha mostrato cloro al di sopra del livello minimo raccomandato dall'OMS per garantire acqua sicura, e al di sotto di una soglia determinata per un gusto accettabile. Sono stati necessari adeguamenti tecnici in meno del 5% delle visite dei gestori dei chioschi. In un sondaggio, oltre il 90% degli utenti si è dichiarato soddisfatto della qualità dell'acqua e del funzionamento del dispositivo.

"Altri dispositivi e metodi sono stati utilizzati per trattare l'acqua nel punto di raccolta, " ha detto Julie Powers, dottorato di ricerca studente alla Tufts School of Engineering e primo autore dello studio. "ma il Venturi ha diversi vantaggi. Forse la cosa più importante, non cambia il modo in cui le persone raccolgono l'acqua o il tempo necessario:non è necessario che gli utenti determinino il dosaggio corretto o impieghino più tempo:basta aprire il rubinetto. La nostra speranza è che il basso costo e l'elevata convenienza incoraggino un'adozione diffusa che possa portare a un miglioramento della salute pubblica".

Lavoro futuro che esamina l'effetto del dispositivo di clorazione in linea sulla diarrea, infezioni enteriche, e la mortalità infantile potrebbero catalizzare ulteriormente gli investimenti e potenziare questa tecnologia, detto Poteri.