L’accesso all’acqua potabile rimane una delle sfide più grandi del XXI secolo. Secondo diversi organismi, oltre l’80% della popolazione mondiale vive in regioni colpite da qualche tipo di stress idrico. La ricerca di soluzioni sostenibili che non dipendano da infrastrutture costose ha stimolato la creatività scientifica in diverse parti del mondo. In questo contesto, ricercatori australiani e cinesi hanno sviluppato un dispositivo tanto semplice quanto efficace: un cubo di legno in grado di estrarre l’acqua dall’aria e convertirla in liquido potabile. Il suo funzionamento si basa sui processi naturali di evaporazione e condensazione, ottimizzati però grazie a materiali innovativi e all’uso dell’energia solare.
Come funziona il cubo di legno che “produce” acqua potabile illimitata?
Il prototipo è realizzato in legno di balsa delignificato, il che significa che è stata eliminata la sua componente rigida, rendendolo spugnoso e altamente poroso. Questa struttura permette di assorbire l’umidità dall’ambiente in modo efficiente.
Il processo è completato dall’uso di cloruro di litio e da uno strato di inchiostro a base di nanotubi di carbonio. Il sale reagisce con le molecole d’acqua presenti nell’aria, massimizzando l’assorbimento, mentre l’inchiostro nero assorbe la radiazione solare e riscalda rapidamente il materiale.
Durante il giorno, l’energia del sole fa evaporare l’acqua accumulata e la condensa all’interno del cubo, trasformandola in acqua liquida pronta per essere raccolta.
Secondo l’articolo pubblicato sul Journal of Cleaner Production, questo metodo raggiunge un’efficienza del 94% in condizioni sperimentali. Il sistema non richiede alimentazione elettrica né manutenzione, il che lo rende una soluzione portatile e sostenibile per la generazione di acqua potabile illimitata.
Test di efficienza di questo cubo di legno e risultati sperimentali
I test sul campo condotti dai ricercatori hanno mostrato risultati incoraggianti. In ambienti con un’umidità relativa del 65,9%, ogni grammo di materiale ha assorbito circa 2,5 millilitri di acqua durante la notte e ne ha rilasciato la maggior parte quando esposto al sole il giorno successivo.
Anche in condizioni di bassa umidità (circa il 30%), il cubo ha mantenuto la sua capacità di catturare l’acqua.
Il dispositivo, che pesa meno di un grammo, può essere utilizzato singolarmente o in combinazione con altri per aumentare la produzione. Nove cubi insieme possono generare circa 15 millilitri di acqua in un solo giorno. Questa modularità consente di scalare il sistema in base alle esigenze: dall’uso domestico o agricolo alle operazioni di emergenza in zone colpite da calamità.
I test hanno inoltre dimostrato che il cubo conserva la sua struttura e funzionalità anche dopo essere stato conservato a -20 °C per 20 giorni, garantendo la sua resistenza a condizioni estreme.
Una soluzione semplice al problema globale dell’acqua
L’innovazione si distingue per la sua semplicità e scalabilità. I materiali utilizzati (legno, sale e inchiostro di carbonio) sono economici, biodegradabili e facili da reperire. Questo approccio riduce i costi di produzione e facilita la produzione su larga scala.
Il dottor Derek Hao, ricercatore capo dell’RMIT, ha spiegato in un comunicato ufficiale che il design sfrutta la struttura naturale del legno per migliorare il trasporto dell’acqua attraverso i suoi pori. “Il dispositivo assorbe l’umidità quando è aperto e la rilascia quando viene chiuso al sole, generando acqua potabile senza dipendere da fonti esterne”, ha osservato.
Da parte sua, il dottor Junfeng Hou, dell’Università Zhejiang A&F, ha indicato che il cubo potrebbe essere utilizzato in situazioni di emergenza, in comunità isolate o in regioni dove i sistemi di distribuzione non sono praticabili.
Oltre a produrre acqua potabile illimitata, il sistema può aiutare a regolare l’umidità ambientale negli spazi interni, contribuendo a migliorare il comfort e la salute.
Possibili applicazioni di questo cubo e sviluppo futuro dell’acqua potabile
L’idea centrale di questo progetto è quella di creare una soluzione solare e modulare che funzioni in qualsiasi parte del mondo. I ricercatori stanno già lavorando a versioni più grandi del dispositivo e alla sua integrazione con sistemi basati su energie rinnovabili.
Tra i miglioramenti previsti c’è l’incorporazione di pannelli solari con accumulo termico per garantire un funzionamento continuo, anche nei giorni nuvolosi o durante la notte.
Si sta anche valutando la possibilità di aggiungere sensori intelligenti collegati tramite Internet of Things (IoT) per ottimizzare i cicli di assorbimento e rilascio dell’acqua.
La combinazione di intelligenza artificiale e materiali naturali apre le porte a una nuova generazione di tecnologie che potrebbero ridefinire la gestione della risorsa più essenziale: l’acqua. Secondo il team di ricerca, il loro dispositivo ha il potenziale per produrre acqua potabile illimitata in zone aride senza dipendere da infrastrutture costose o reti elettriche.
Il cubo di legno progettato dagli scienziati australiani e cinesi rappresenta un’alternativa valida alle attuali tecnologie di desalinizzazione o raccolta della nebbia, che spesso richiedono ingenti investimenti e una manutenzione continua.
Sebbene sia ancora in fase di laboratorio, questo prototipo dimostra che è possibile ottenere acqua potabile illimitata utilizzando materiali di uso quotidiano ed energia pulita. La sua scalabilità e il suo basso costo lo rendono un’opzione promettente per affrontare la crisi idrica globale.
I ricercatori stanno discutendo con i partner industriali per la produzione su scala pilota e la successiva implementazione sul campo. Se i risultati saranno confermati, il window cube potrebbe segnare un cambiamento nel modo in cui si accede all’acqua.
