Depurazione dell’acqua alimentata dall’energia solare

L’acqua dolce è un bene prezioso che deve essere gestito con attenzione, in particolare nelle aree rurali con industrie in via di sviluppo che possiedono limitate opzioni per il trattamento delle acque di scarico. Nell’industria agricola e in quella dei frutti di mare, ad esempio, la normale filtrazione e i trattamenti microbici delle acque di scarico non rimuovono tutta la materia organica dall’acqua riciclata.

Il progetto PCATDES (“Photocatalytic materials for the destruction of recalcitrant organic industrial waste”), finanziato dall’UE, sta usando la luce solare per rimuovere gli inquinanti organici dalle acque di scarico. Questo approccio fotocatalitico si concentra sulla fase finale del trattamento dell’acqua e mira a rimuovere la materia residua proveniente dalla spremitura dell’olio e le sostanze chimiche provenienti dall’allevamento di pesci e gamberi.

L’energia di radiazione proveniente dalla luce ultravioletta è spesso usata per depurare l’acqua poiché essa distrugge gli agenti patogeni producendo i dannosi radicali liberi dell’ossigeno. Questo processo di depurazione può essere incrementato mediante un materiale attivato dalla luce che viene chiamato fotocatalizzatore, che assorbe la luce e trasmette l’energia aumentata ad altre molecole.

Un fotocatalizzatore comunemente usato è il biossido di titanio, che non appena viene attivato dalla luce reagisce con l’acqua e genera radicali liberi idrossilici che scompongono le molecole organiche. Per aumentare l’energia della reazione fotocatalitica, PCATDES ha usato dei diodi a emissione di luce (LED) disponibili in commercio, che funzionano nella parte violetto-blu ad alta energia dello spettro.

Avendo valutato l’attività e la stabilità dei fotocatalizzatori migliorati, i ricercatori stanno progettando e costruendo dei fotoreattori standardizzati illuminati da LED. Successivamente, essi porteranno su scala industriale il prototipo di reattore e lo testeranno sul campo, concentrandosi sulle industrie dell’olio di palma e dei frutti di mare.

L’obbiettivo finale di PCATDES è quello di fornire un reattore fotocatalitico efficiente in termini di costi e di energia, automatizzato e portatile per il trattamento delle acque di scarico in aree remote. Oltre a generare nuove conoscenze sui materiali fotocatalitici, la conclusione del progetto aumenterà l’accesso della popolazione globale all’acqua potabile pulita e sicura.