Un processo semplice converte gli scarti della frutta in acqua

Dec 05, 2023

I distillatori solari forniscono un mezzo intelligente e semplice per purificare l’acqua sporca o salata, ma funzionano a un ritmo piuttosto lento. È stato dimostrato che un nuovo materiale può migliorare le loro prestazioni ed è realizzato con scarti di frutta che altrimenti verrebbero scartati.

Nella sua forma più elementare, un distillatore solare convenzionale è costituito da un bacino di acqua non potabile posto sotto una copertura trasparente. L'acqua evapora quando viene riscaldata dal sole, condensando sulla superficie interna della copertura. La condensa, che è acqua pura e pulita, gocciola lungo il coperchio e viene raccolta in un recipiente separato per essere bevuta.

Per riscaldare l’acqua sporca/salata a un ritmo più rapido, gli scienziati hanno sviluppato materiali che galleggiano sulla sua superficie, convertendo la luce solare in calore. E sebbene questi materiali siano stati realizzati con una serie di ingredienti diversi, comunemente utilizzano carbonio ottenuto dal carbone.

Alla ricerca di un'alternativa meno costosa e più ecologica, Asst. Il professor Edison Ang e colleghi della Nanyang Technological University di Singapore hanno cercato qualcosa che non debba essere estratto, che sia liberamente disponibile e che altrimenti verrebbe semplicemente smaltito: i rifiuti della frutta. Più specificamente, gli scienziati hanno provato bucce di cocco, bucce d'arancia e bucce di banana.

In un semplice processo di carbonizzazione a due stadi, gli scarti della frutta venivano riscaldati a 850 ºC (1.562 ºF) per alcune ore e mescolati con un reagente a base di molibdeno. In questo modo i rifiuti sono stati trasformati in fogli di carburo di molibdeno bidimensionale, che appartiene a una famiglia di metalli nota come MXenes. Tra le altre cose, gli MXeni sono idrofili (attraggono l'acqua) e hanno un'efficienza di conversione luce-calore molto elevata.

Quando testati in un piccolo distillatore solare, i fogli quadrati di carburo di molibdeno fototermico si sono rivelati molto efficaci nel convertire la luce solare in calore, facendo evaporare l’acqua di mare simulata sottostante molto più rapidamente di quanto farebbe altrimenti. E poiché il materiale è molto poroso, le goccioline di vapore acqueo potevano risalire attraverso di esso, condensandosi successivamente all'interno del coperchio del distillatore.

Il materiale derivato dalle bucce di cocco ha funzionato meglio, poiché ha convertito la luce solare in calore con un tasso di efficienza del 94%.

Il Prof. Ang e il suo team stanno ora sviluppando ulteriormente la tecnologia e stanno cercando partner industriali per aiutarli nella sua commercializzazione.

Fonte: Università tecnologica di Nanyang