Rinnovabili • acque contaminate nanoplastiche

Acque contaminate: ogni mese beviamo pochi grammi di nanoplastiche

Un gruppo di ricercatori ha studiato il destino delle nanoparticelle di polietilene e polistirene in ambienti acquatici. Per gli impianti di trattamento è praticamente impossibile catturarle

acque contaminate nanoplastiche
Credits: Pop Nukoonrat © 123rf.com

Sale e forza ionica hanno effetti significativi sulla stabilità delle nanoplastiche in acqua

(Rinnovabili.it) – Cresce il livello di acque contaminate dai rifiuti plastici, così come la preoccupazione per il loro impatto su salute e ambiente. Una preoccupazione alimentata soprattutto dalle poche informazioni sul problema. Nonostante la plastica sia in giro da quasi 100 anni, infatti, gli studi sugli effetti di micro e macro rifiuti sono recentissimi e ancora incompleti. E le conoscenze diventano ancora più esigue quanto si tratta di nanoplastiche, particelle invisibili a occhio nudo, che possono essere assorbite dalle cellule viventi. 

Per fare più chiarezza su questa tipologia di rifiuto, un team di ricerca della Washington State University ha esaminato cosa succede alle minuscole particelle che fanno strada nell’ambiente acquatico. Il gruppo – guidato dall’ingegnere ambientale Indranil Chowdhury – ha scoperto che le nanoplastiche più comuni hanno due tipi di comportamento. Possono spostarsi attraverso l’approvvigionamento idrico, specialmente nell’acqua potabile, o stabilirsi in impianti di trattamento delle acque reflue, finendo nei fanghi.

Nessuno dei due scenari, spiegano gli scienziati, è buono.

Leggi anche Ingeriamo almeno 50 mila particelle di microplastiche ogni anno

“Stiamo bevendo molta plastica”, ha dichiarato Chowdhury. “Pochi grammi ogni mese o giù di lì. Ciò è preoccupante perché non sappiamo cosa accadrà dopo 20 anni”. Quello che ha scoperto il gruppo è che il problema delle acque contaminate da nanoplastiche può aggravarsi o meno rispetto alla chimica del corpo idrico.

Nel loro studio, i ricercatori hanno indagato il destino delle nanoparticelle di polietilene e polistirene, materiali largamente impiegati in un numero enorme di prodotti quotidiani: dai sacchetti di plastica agli elettrodomestici da cucina, dai bicchieri usa e getta e agli imballaggi. E lo hanno fatto testandole in diversi tipi di acque, da quella marina a quella contenente materiale organico.

La sperimentazione ha mostrato che, mentre l’acidità dell’acqua ha scarso impatto su ciò che accade alle nanoplastiche, il sale e la materia organica naturale sono importanti per determinare come si muovono o si depositano. 

Nello specifico si è visto che i nano-frammenti di polietilene rimangono abbastanza stabili e mobili nelle acque di superficie naturali ma possono essere destabilizzati nelle acque reflue, sotterranee o di mare. “I nostri impianti di potabilizzazione non sono sufficienti per rimuovere queste plastiche su micro e nanoscala”, ha aggiunto Chowdury. “Stiamo trovando queste materie nell’acqua potabile ma non sappiamo perché”. Lo studio è stato pubblicato in questi giorni su Water Research (testo in inglese).

Leggi anche Le alternative alla plastica: ecco i materiali che premiano l’ecologia

Rinnovabili •
About Author / Stefania Del Bianco

Giornalista scientifica. Da sempre appassionata di hi-tech e innovazione energetica, ha iniziato a collaborare alla testata fin dalle prime fasi progettuali, profilando le aziende di settore. Nel 2008 è entrata a far parte del team di redattori e nel 2011 è diventata coordinatrice di redazione. Negli anni ha curato anche la comunicazione e l'ufficio stampa di Rinnovabili.it. Oggi è Caporedattrice del quotidiano e, tra le altre cose, si occupa quotidianamente delle novità sulle rinnovabili, delle politiche energetiche e delle tematiche legate a tecnologie e mercato.


Rinnovabili • Turbine eoliche ad asse verticale

Turbine eoliche ad asse verticale, efficienza migliorata del 200%

Dall'EPFL svizzero il primo studio che applica un algoritmo di apprendimento automatico alla progettazione della pale delle turbine VAWT

Turbine eoliche ad asse verticale
via depositphotos

Nuovi progressi per le turbine eoliche ad asse verticale

Un aumento dell’efficienza del 200% e una riduzione delle vibrazioni del 70%. Questi due dei grandi risultati raggiunti nel campo delle turbine eoliche ad asse verticale,  presso l’UNFoLD, il laboratorio di diagnostica del flusso instabile della Scuola Politecnica Federale di Losanna (EPFL). Il merito va a Sébastien Le Fouest e Karen Mulleners che, in un’anteprima mondiale hanno migliorato questa specifica tecnologia impiegando un algoritmo di apprendimento automatico.

leggi anche Ragni giganti in metallo per l’installare l’eolico offshore

Turbine eoliche VAWT, vantaggi e svantaggi

Si tratta di un progresso a lungo atteso dal comparto. Le turbine eoliche ad asse verticale o VAWT per usare l’acronimo inglese di “Vertical-axis wind turbines” offrono sulla carta diversi vantaggi rispetto ai classici aerogeneratori ad asse orizzontale. Ruotando attorno ad un asse ortogonale al flusso in entrata, il loro lavoro risulta indipendente dalla direzione del vento, permettendogli di funzionare bene anche nei flussi d’aria urbani. Inoltre offrono un design più compatto e operano a frequenze di rotazione più basse, il che riduce significativamente il rumore e il rischio di collisione con uccelli e altri animali volanti. E ancora: le parti meccaniche della trasmissione possono essere posizionate vicino al suolo, facilitando la manutenzione e riducendo i carichi strutturali.

Perché allora non sono la scelta dominante sul mercato eolico? Come spiega lo stesso Le Fouest, si tratta di un problema ingegneristico: le VAWT funzionano bene solo con un flusso d’aria moderato e continuo. “Una forte raffica aumenta l’angolo tra il flusso d’aria e la pala, formando un vortice in un fenomeno chiamato stallo dinamico. Questi vortici creano carichi strutturali transitori che le pale non possono sopportare“, scrive Celia Luterbacher sul sito dell’EPFL.

Energia eolica e algoritmi genetici

Per aumentare la resistenza, i ricercatori hanno cercato di individuare profili di inclinazione ottimali.  Il lavoro è iniziato montando dei sensori, direttamente su una turbina in scala ridotta, a sua volta accoppiata ad un ottimizzatore funzionante con algoritmi genetici di apprendimento. Di cosa si tratta? Di una particolare tipologia di algoritmi euristici basati sul principio della selezione naturale.

Quindi muovendo la pala avanti e indietro con angoli, velocità e ampiezze diverse, hanno generato una serie di profili di inclinazione. “Come in un processo evolutivo, l’algoritmo ha selezionato i profili più efficienti e robusti e ha ricombinato i loro tratti per generare una ‘progenie’ nuova e migliorata”. Questo approccio ha permesso a Le Fouest e Mulleners non solo di identificare due serie di profili di passo che contribuiscono a migliorare significativamente l’efficienza e la robustezza della macchina, ma anche di trasformare la più grande debolezza delle turbine eoliche ad asse verticale in un punto di forza. I risultati sono riportati su un articolo recentemente pubblicato sulla rivista Nature Communications.

leggi anche Il primo parco eolico galleggiante d’Italia ottiene l’autorizzazione

Rinnovabili •
About Author / Stefania Del Bianco

Giornalista scientifica. Da sempre appassionata di hi-tech e innovazione energetica, ha iniziato a collaborare alla testata fin dalle prime fasi progettuali, profilando le aziende di settore. Nel 2008 è entrata a far parte del team di redattori e nel 2011 è diventata coordinatrice di redazione. Negli anni ha curato anche la comunicazione e l'ufficio stampa di Rinnovabili.it. Oggi è Caporedattrice del quotidiano e, tra le altre cose, si occupa quotidianamente delle novità sulle rinnovabili, delle politiche energetiche e delle tematiche legate a tecnologie e mercato.