Materiale acclamato per la sua eccezionale sottigliezza e resistenza, il grafene potrebbe presto rivoluzionare il problema della produzione di acqua potabile, offrendo una soluzione che, tra l’altro, nasce proprio nel bel mezzo del deserto. Gli studiosi dell’Università Khalifa negli Emirati Arabi Uniti, infatti, stanno attivamente esplorando nuove frontiere per l’impiego di questo materiale, che potrebbe essere utilmente applicato al processo della desalinizzazione dell’acqua, una procedura cruciale in questa regione a causa della scarsità di risorse idriche.
Cos’è il grafene
Il grafene è un materiale composto da uno strato monoatomico di atomi di carbonio, quindi con uno spessore equivalente alle dimensioni di un solo atomo, che lo rende attualmente la sostanza più sottile al mondo. Possiede la resistenza teorica del diamante e la flessibilità della plastica.Le sue proprietà sono molteplici: conduce l’elettricità, è estremamente malleabile e rappresenta uno dei materiali più robusti conosciuti sul pianeta. Tutte caratteristiche che lo rendono il candidato ideale per applicazioni in diversi settori, dalla tecnologia all’elettronica, passando per i trasporti.
Acqua potabile grazie al grafene
E ora il grafene potrebbe rivelarsi preziosissimo anche per la produzione di acqua potabile, come promette un innovativo progetto di studio del Centro di ricerca e innovazione per il grafene e i materiali 2D (RIC-2D) dell’Università Khalifa di Abu Dhabi, negli Emirati Arabi Uniti. In questo Paese, che deve fronteggiare una cronica carenza idrica a causa del clima desertico, l’acqua potabile è ottenuta principalmente attraverso la desalinizzazione dell’acqua di mare.
“Si tratta di un processo fondamentale per oltre 300 milioni di persone in tutto il mondo. Tuttavia, questo procedimento è noto per essere costoso e ad alto consumo energetico”, spiega alla CNN Hassan Arafat, direttore senior del RIC-2D. L’idea del team di ricerca da lui guidato è quella di utilizzare il grafene per potenziare la membrana di filtraggio. “Il grafene, con la sua struttura unica, potrebbe prolungare la vita delle membrane, prevenendo la formazione delle incrostazioni causate dall’accumulo di batteri. Questa innovazione non solo migliorerebbe l’efficienza del processo di desalinizzazione, ma potrebbe anche ridurre i costi e il consumo energetico ad esso associati”.
La ricerca è attualmente in fase di sviluppo, in collaborazione con l’Università di Manchester nel Regno Unito, dove le membrane entreranno in produzione il prossimo anno, per poi essere sottoposte ai primi test in un impianto di desalinizzazione.
Grafene materiale innovativo
Il potenziale utilizzo del grafene nella desalinizzazione non è comunque l’unico ambito di ricerca di RIC-2D, fondazione creata nel 2022 con gli investimenti del governo di Abu Dhabi per approfondire la ricerca su questo materiale, esplorando anche altre applicazioni rispettose dell’ambiente. Oltre alla produzione di acqua potabile, per esempio, il grafene è studiato anche per il suo possibile impiego in materiali da costruzione sostenibili, con l’obiettivo di ridurre le emissioni di anidride carbonica, e nelle soluzioni energetiche rinnovabili a base di idrogeno.
Inoltre, dato che la produzione su larga scala di grafene è stata a lungo considerata una sfida difficile a causa dei costi elevati e della complessità del processo, i ricercatori di RIC2D stanno esplorando nuovi metodi produttivi, tra cui l’estrazione di carbonio da gas come il metano. Essendo uno dei principali produttori di petrolio a livello globale, gli Emirati Arabi Uniti potrebbero beneficiare della diversificazione economica attraverso l’uso del grafene, contribuendo anche agli sforzi per raggiungere zero emissioni entro il 2050.