I ricercatori all’Università della Buffalo School of Engineering and Applied Sciences hanno sviluppato un metodo per utilizzare la luce solare per generare acqua pulita con un’efficienza quasi perfetta. L’idea di usare l’energia del sole per evaporare e purificare l’acqua è antica. Il filosofo greco Aristotele avrebbe descritto un simile processo più di 2000 anni fa. Ora, i ricercatori stanno portando questa tecnologia nell’era moderna.
Questa tecnica è in grado di produrre acqua potabile a un ritmo più veloce di quanto teoricamente calcolato sotto la luce naturale. In genere, quando l’energia solare viene utilizzata per far evaporare l’acqua, parte dell’energia viene sprecata man mano che il calore si disperde nell’ambiente circostante, rendendo il processo meno efficiente del 100%. Questo sistema ha un modo di attingere calore dall’ambiente circostante, permettendoci di ottenere un’efficienza quasi perfetta.

Gli alambicchi solari sono in circolazione da molto tempo. Questi dispositivi utilizzano il calore del sole per far evaporare l’acqua, lasciando dietro di sé sale, batteri e sporco. Quindi, il vapore acqueo si raffredda e ritorna allo stato liquido, a quel punto viene raccolto in un contenitore pulito.
La tecnica ha molti vantaggi. È semplice e la fonte di energia – il sole – è disponibile praticamente ovunque. Ma sfortunatamente, anche gli ultimi modelli solari sono in qualche modo inefficienti nella vaporizzazione dell’acqua.
La squadra di Qiaoqiang Gan, ricercatore capo e professore associato di ingegneria elettrica presso l’Università, ha affrontato questa sfida con un trucco pulito e controintuitivo: hanno aumentato l’efficienza del loro sistema di evaporazione raffreddandolo.

Un componente centrale della loro tecnologia è un foglio di carta imbevuta di carbonio piegato in una forma a “V” rovesciata, come il tetto di una casetta per gli uccelli. I bordi inferiori della carta sono appesi in una pozza d’acqua, assorbendo il liquido come un tovagliolo. Allo stesso tempo, il rivestimento in carbonio assorbe l’energia solare e la trasforma in calore per l’evaporazione.
La geometria inclinata della carta lo mantiene fresco, indebolendo l’intensità della luce del sole che lo illumina. (Una superficie piatta verrebbe colpita direttamente dai raggi del sole.) Poiché la maggior parte della carta rivestita al carbonio rimane a temperatura ambiente, può assorbire calore dall’area circostante, compensando la regolare perdita di energia solare che si verifica durante il processo di vaporizzazione.
Questa tecnologia a basso costo potrebbe fornire acqua potabile nelle regioni in cui le risorse sono scarse o in cui sono avvenuti disastri naturali. I progressi sono descritti in uno studio pubblicato il 3 maggio sulla rivista Advanced Science.