La nanotecnologia si riferisce a una vasta gamma di strumenti, tecniche e applicazioni che coinvolgono semplicemente particelle su una scala di dimensioni approssimative da poche a centinaia di nanometri di diametro. Le particelle di queste dimensioni hanno alcune proprietà fisico-chimiche e superficiali uniche che si prestano a nuovi usi. Infatti, i sostenitori della nanotecnologia suggeriscono che quest'area di ricerca potrebbe contribuire a soluzioni per alcuni dei principali problemi che affrontiamo su scala globale come garantire una fornitura di acqua potabile sicura per una popolazione in crescita, oltre ad affrontare questioni di medicina, energia, e agricoltura.
Scrivendo nel Rivista internazionale di desalinizzazione nucleare , ricercatori del D.J. Sanghvi College of Engineering, a Bombay, India, spiegare che ci sono diversi approcci nanotecnologici alla purificazione dell'acqua attualmente allo studio e alcuni già in uso. "Sono già disponibili dispositivi per il trattamento delle acque che incorporano materiali su scala nanometrica, e lo sviluppo umano ha bisogno di acqua pulita, " Alpana Mahapatra e i colleghi Farida Valli e Karishma Tijoriwala, spiegare.
La purificazione dell'acqua mediante la nanotecnologia sfrutta materiali nanoscopici come i nanotubi di carbonio e le fibre di allumina per la nanofiltrazione, utilizza anche l'esistenza di pori nanoscopici nelle membrane di filtrazione della zeolite, così come nanocatalizzatori e nanoparticelle magnetiche. Nanosensori, come quelli basati su nanofili di ossido di titanio o nanoparticelle di palladio sono utilizzati per il rilevamento analitico di contaminanti nei campioni di acqua.
Le impurità che la nanotecnologia può affrontare dipendono dallo stadio di purificazione dell'acqua a cui viene applicata la tecnica, aggiunge la squadra. Può essere utilizzato per la rimozione di sedimenti, effluenti chimici, particelle cariche, batteri e altri agenti patogeni. Spiegano che oligoelementi tossici come l'arsenico, e anche le impurità liquide viscose come l'olio possono essere rimosse utilizzando la nanotecnologia.
"I principali vantaggi dell'utilizzo di nanofiltri, rispetto ai sistemi convenzionali, sono che è necessaria meno pressione per far passare l'acqua attraverso il filtro, sono più efficienti, e hanno superfici incredibilmente ampie e possono essere pulite più facilmente con il controlavaggio rispetto ai metodi convenzionali, "dice la squadra.
Ad esempio, le membrane di nanotubi di carbonio possono rimuovere quasi tutti i tipi di contaminanti dell'acqua, inclusa la torbidità, olio, batteri, virus e contaminanti organici. Sebbene i loro pori siano significativamente più piccoli, i nanotubi di carbonio hanno dimostrato di avere una portata uguale o più veloce rispetto ai pori più grandi, forse a causa dell'interno liscio dei nanotubi. I filtri in allumina nanofibrosa e altri materiali in nanofibra rimuovono anche i contaminanti caricati negativamente come virus, batteri, e colloidi organici e inorganici a una velocità maggiore rispetto ai filtri convenzionali.
"Mentre l'attuale generazione di nanofiltri può essere relativamente semplice, si ritiene che le future generazioni di dispositivi per il trattamento dell'acqua basati sulla nanotecnologia sfrutteranno le proprietà dei nuovi materiali su scala nanometrica, "dice la squadra.
I ricercatori sottolineano che diversi aspetti fondamentali della nanotecnologia hanno sollevato preoccupazioni tra il pubblico e i gruppi di attivisti. Ammettono che i rischi associati ai nanomateriali potrebbero non essere gli stessi dei rischi associati alle versioni sfuse degli stessi materiali perché il rapporto tra superficie e volume molto maggiore delle nanoparticelle può renderle più reattive rispetto ai materiali sfusi e portare a risultati finora non riconosciuti e interazioni non testate con superfici biologiche. La purificazione dell'acqua basata sulla nanotecnologia non ha ancora portato a problemi di salute umana o ambientali, ma il team fa eco al sentimento di altri che dovrebbero essere condotte ulteriori ricerche sulle interazioni biologiche delle nanoparticelle.
