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Sep 19, 2023

Luce del sole

If you leave a clear bottle of water in the sunlight, the ultraviolet rays will

Se lasci una bottiglia d’acqua trasparente alla luce del sole, i raggi ultravioletti uccideranno tutti i microbi dannosi presenti in quell’acqua, rendendola potabile… ma deve rimanere al sole per almeno sei ore. Una nuova polvere attivata dalla luce solare, tuttavia, fa il lavoro in appena un minuto.

Sviluppata dagli scienziati dell'Università di Stanford e dello SLAC National Accelerator Laboratory, la polvere è composta da nanofiocchi di ossido di alluminio, solfuro di molibdeno, rame e ossido di ferro. Tutte queste sostanze sono facilmente disponibili e poco costose, inoltre è necessaria solo una piccola quantità di polvere per trattare una quantità relativamente grande di acqua.

Gli utenti iniziano mescolando parte della polvere nell'acqua contaminata contenuta in una bottiglia o in un altro recipiente trasparente, dopodiché la lasciano esposta alla luce solare diretta.

Il solfuro di molibdeno e il rame assorbono i fotoni dalla luce, quindi agiscono come una giunzione semiconduttore/metallo che consente ai fotoni di rilasciare elettroni. Questi elettroni sono quindi liberi di reagire con l’acqua, producendo perossido di idrogeno e radicali idrossilici che uccidono i batteri rompendo le loro membrane esterne protettive.

Una volta completato il processo di purificazione, eventuali residui di perossido di idrogeno e radicali idrossilici si scompongono rapidamente in acqua e ossigeno, lasciando l'acqua sicura da bere. E a causa del loro contenuto di ossido di ferro, i nanofiocchi possono essere recuperati per il riutilizzo facendo roteare un magnete nell’acqua.

In un test della tecnologia, una piccola quantità di polvere è stata aggiunta a un bicchiere da 200 ml (6,8 once) a temperatura ambiente contaminato da circa un milione di batteri E. coli per millilitro. Dopo che l’acqua è stata lasciata alla luce solare naturale per soli 60 secondi, non è stato possibile rilevare alcun batterio vivo. Inoltre, la polvere ha potuto essere riutilizzata per altri 30 trattamenti.

Si spera che la tecnologia possa infine essere utilizzata nelle regioni povere prive di infrastrutture per la depurazione dell’acqua, o da persone come i viaggiatori con lo zaino in spalla che raccolgono l’acqua da ruscelli e laghi. La polvere potrebbe anche trovare impiego negli impianti di trattamento dell’acqua, che attualmente utilizzano la luce ultravioletta artificiale per uccidere i batteri.

"Durante il giorno la pianta può utilizzare la luce solare visibile, che funzionerebbe molto più velocemente dei raggi UV e probabilmente farebbe risparmiare energia", ha affermato il Prof. Yi Cui di Stanford, autore senior di un articolo sulla ricerca. "I nanofiocchi sono abbastanza facili da produrre e possono essere rapidamente ingranditi a tonnellate."

L’articolo è stato recentemente pubblicato sulla rivista Nature Water.

Fonte: Università di Stanford