Molti dei metodi odierni di purificazione dell'acqua si basano su filtri e prodotti chimici che richiedono un regolare rifornimento o manutenzione. Milioni di persone, però, vivere in aree con accesso limitato a tali materiali, guidando la comunità di ricerca ad esplorare nuove opzioni per purificare l'acqua utilizzando i plasmi. Molti approcci basati sul plasma sono costosi, ma una nuova classe di dispositivi al plasma potrebbe cambiarlo.

I ricercatori dell'Università dell'Alabama a Huntsville hanno studiato un nuovo tipo di generatore di plasma per la purificazione dell'acqua. Il nuovo generatore invia segnali di tensione per ionizzare il gas a pressione atmosferica e produrre molti sottoprodotti utili, compresi i radicali idrossilici, che provocano una cascata di reazioni che portano a campioni di acqua più pura.

"Stiamo trovando modi per accelerare il processo di purificazione, " ha detto Ryan Gott, un dottorando in ingegneria aerospaziale presso UAH che presenterà la ricerca la prossima settimana alla 71a conferenza annuale di elettronica gassosa dell'American Physical Society e alla 60a riunione annuale della divisione APS di fisica del plasma, che si svolgerà dal 5 al 9 novembre presso l'Oregon Convention Center di Portland.

"In teoria, se questa tecnologia può essere sviluppata in un mondo reale, sistema pratico, sarebbe in grado di purificare l'acqua a costi inferiori rispetto ai metodi attuali, "Ha detto.

Mentre il termine "plasma" evoca immagini di getti solari incandescenti che viaggiano nello spazio, la maggior parte degli approcci di purificazione dell'acqua basati sul plasma funzionano attraverso la capacità del plasma di generare radicali liberi reattivi, rendendo inerti molti composti nell'acqua. Il plasma e le conseguenti reazioni chimiche rilasciano energia e specie chimiche che possono uccidere anche i batteri microcistina più resistenti, uno dei colpevoli delle fioriture algali che si annidano nella nostra riserva idrica.

"Gli impulsi sono così veloci che non cambia la temperatura dell'acqua, "Ha detto Gott. "Puoi toccare il nostro getto di plasma con la mano."

A differenza dei più comuni, depuratori al plasma che producono ozono, il nuovo dispositivo si basa sulla produzione di radicali idrossilici. Si spera che questo metodo elimini alcuni degli ostacoli che hanno ostacolato le controparti a base di ozono, vale a dire un elevato consumo di energia e sfide a tenere sotto controllo il calore eccessivo.

Utilizzando la spettroscopia di emissione ottica, i ricercatori della UAH sono stati in grado di confrontare il modo in cui diversi fattori giocano un ruolo nella produzione di più radicali idrossilici dal loro dispositivo al plasma. Aumento della tensione, Per esempio, sembra avere l'effetto maggiore sulla produzione, seguito dall'aumento della frequenza degli impulsi.

Proprio adesso, il dispositivo è limitato a 10 kilovolt, ma i ricercatori sperano di vedere cosa potrebbe significare una tensione più alta lungo la strada.

Gott ha detto che dopo che il gruppo ha continuato a comprendere meglio i meccanismi alla base del modo in cui il plasma interagisce con l'acqua, spera di aumentare la tecnologia per le applicazioni point-of-use.

"L'obiettivo finale è sviluppare qualcosa che possa essere prodotto in serie e distribuito nei luoghi che ne hanno più bisogno, " Egli ha detto.