Desalinizzazione solare, l’alta efficienza incontra il low cost

Carta, schiuma e ossido di nitruro di titanio: questa la ricetta del nuovo evaporatore solare ingaggiato nella produzione di acqua potabile dal mare

Desalinizzazione solare
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Un nuovo concept per la desalinizzazione solare dell’acqua marina

(Rinnovabili.it) – Fornire acqua potabile sfruttando le grandi riserve marine è un obiettivo fondamentale per la sicurezza idrica globale. Impianti e macchinari in grado di assolvere tale compito, non mancano. Tuttavia il settore continua a cercare nuovi processi ad alta efficienza che si dimostrino anche economici nella fase produttiva e in quella operativa. Un passo avanti in questa direzione arriva dall’Instituto di ingegneria marina della Dalian Maritime University, in Cina. Qui un gruppo di scienziati ha creato un nuovo sistema di desalinizzazione solare a partire dal nitrossido di titanio (TiNO).

Questo composto è usato commercialmente come rivestimento in un’ampia gamma di applicazioni grazie alla sua durezza e resistenza alla corrosione. Non solo. Si tratta di un materiale da tempo impiegato sia in campo fotovoltaico che in quello del solare termico, per la sua elevata capacità di catturare la luce, unitamente ad una bassa emissione termica. 

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Gli ingegneri cinesi hanno impiegato il TiNO per realizzare un assorbitore solare da impiegare in nuovo concept di evaporatore per la desalinizzazione. Semplificando molto, il lavoro ha richiesto la deposizione di uno strato di TiNO su un substrato galleggiante, composto da una speciale carta e una schiuma. La chiave della ricerca sta nel metodo di realizzazione. Il team ha impiegato una tecnica di deposizione chiamata magnetron sputtering, che sfrutta nel processo le proprietà di un campo magnetostatico.

L’unità di evaporazione risultante comprende tre parti: lo strato TiNO superiormente, un isolante termico poroso in schiuma di polietilene e sul fondo la carta Airlaid che funge da materiale traspirante per fornire acqua al processo. “La carta porosa utilizzata come substrato […] può essere riutilizzata e riciclata più di 30 volte”, spiegano gli scienziati.

La precipitazione di sale sulla superficie del TiNO potrebbe interferire con l’efficienza, ma i ricercatori hanno scoperto che, anche dopo molto tempo, il dispositivo non presentava incrostazioni saline. Un’ipotesi è che la natura porosa del sistema allontani il sale restituendolo al serbatoio sottostante.

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La salinità dell’acqua di mare ordinaria è di oltre 75.000 milligrammi di sale per litro. L’acqua potabile ordinaria ha una salinità di circa 200 milligrammi per litro. La nuova unità di desalinizzazione solare è stata in grado di ridurre la salinità dell’acqua di mare a meno di 2 milligrammi per litro, con un’efficienza di evaporazione dell’84,05%. Il risultati della ricerca sono stati pubblicati su AIP Advances (testo in inglese).

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