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Un depuratore sostenibile per filtrare l’acqua

L’acqua potabile è una risorsa limitata e sempre più scarsa. Oggi un miliardo e mezzo di persone sono a corto di acqua da bere, il 20% della popolazione mondiale. Nel 2050 saranno 4 miliardi, il 45% dell’umanità, in base alle stime della Banca Mondiale. E anche se in Europa questa carenza non si percepisce molto, l’Italia stessa ne è colpita: in vaste zone del Meridione le forniture sono spesso erratiche, soprattutto d’estate. Cina e India, poi, con oltre un terzo della popolazione mondiale, devono accontentarsi del 10% dell’acqua dolce e stanno esaurendo le riserve del sottosuolo. Il che suona paradossale, su un pianeta coperto dal mare per oltre il 70% della sua superficie. Ma le attuali tecniche di dissalazione consumano moltissima energia. Per questo la corsa alla ricerca di un metodo efficiente e sostenibile per la purificazione dell’acqua è una gara molto affollata.

Aquaporin, una nuova tecnologia danese per filtrare l’acqua con metodi naturali, inventata da Peter Holme Jensen, si distingue in questa corsa per l’estrema efficienza del suo metodo. La membrana sviluppata da Jensen, biochimico e fondatore della start-up Aquaporin, sfrutta il naturale movimento dell’acqua fra le cellule, utilizzando la proteina che facilita questo processo, mentre i sistemi di filtraggio più comuni al giorno d’oggi si basano semplicemente sulla pressione per spingere l’acqua attraverso diverse barriere che bloccano le particelle indesiderate, come gli inquinanti o il sale. Più sottili sono i pori da attraversare, più pura diventa l’acqua, ma questo comporta consumi di energia crescenti, quindi processi inquinanti e molto costosi. In altri casi si utilizzano sistemi evaporativi e fonti di energia rinnovabile, come il solare, ma anche qui i costi sono ancora altissimi.

Jensen, invece, ha cercato di imitare la natura per individuare un metodo più efficiente di produrre acqua pura, dopo aver conseguito un dottorato in chimica delle proteine. Proprio in natura si trovano infatti i filtri perfetti, che purificano l’acqua nelle cellule di tutti gli esseri viventi, grazie a delle proteine speciali, chiamate acquaporine, che formano dei canali per consentire all’acqua di attraversare le pareti delle cellule, lasciando fuori gli elementi inquinanti. Questa famiglia di proteine è stata scoperte nei primi anni Novanta dall’americano Peter Agre, Nobel per la Chimica nel 2003. Jensen è partito dalla convinzione che le funzioni delle biomembrane cellulari si potessero applicare anche nei dispositivi industriali di depurazione dell’acqua e per arrivare a questo risultato nel 2005 ha fondato Aquaporin vicino a Copenhagen. Sei anni dopo la società ha prodotto una membrana per filtrare l’acqua che incorpora le acquaporine in uno degli strati. Nella membrana inventata da Jensen, insieme a Claus Hélix-Nielsen e Danielle Keller, le proteine svolgono il loro lavoro in un processo di osmosi, trasportando le molecole di acqua attraverso i canali senza necessità di applicare una pressione idrostatica esterna e quindi senza consumi di energia.

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L’obiettivo di Jensen è di contribuire a portare acqua pulita in tutte le aree del mondo dove ora scarseggia: “La nostra biomembrana può svolgere un ruolo centrale per risolvere il grande problema globale della scarsità d’acqua potabile”, sostiene l’inventore, che è particolarmente fiero della sostenibilità ambientale della sua tecnologia. “Se riusciremo a utilizzare come modello le soluzioni presenti in natura, riusciremo a rendere sostenibile anche l’industria”, commenta Jensen.

L’ultima versione della membrana Aquaporin Inside è in fase di test dall’anno scorso e ora l’azienda sta selezionando i partner con cui sviluppare prodotti competitivi da vendere sul mercato. La prima alleanza è stata già stratta nel 2011 con la società tedesca Membrana, uno dei leader mondiali nelle membrane microporose per impiego sanitario. Un altro settore chiave per l’utilizzo di acqua ultrapura è l’industria elettronica.

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