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NUOVI MATERIALI: IL GRAFENE

NANO IN MARE

Categoria // Ricerche, Nuove Tecnologie, Progetto Atanor, Scienze

Le nanotecnologie saranno determinanti nella futura gestione delle acque. E il grafene potrebbe essere l’innovazione tecnologica in grado di rivoluzionare le tecniche di filtrazione, e quindi di depurazione, dell’acqua di mare.

L’opinione pubblica è sempre più sensibile alle tematiche che riguardano l’acqua e alla sua importanza nell’ottica di uno sviluppo sostenibile.

Il disastro ambientale del Golfo del Messico e, a livello nazionale, lo sversamento di idrocarburi nel fiume Lambro, hanno messo in evidenza quanto sia importante una sicura gestione delle risorse energetiche nonché lo sviluppo di tecnologie in grado di rimuovere, in modo efficiente e a bassi costi, gli inquinanti derivati dal petrolio.
 
Quello della scarsità idrica è un problema particolarmente sentito, in particolare per lo sviluppo dei Paesi emergenti, e la desalinizzazione dell’acqua di mare sembra essere la soluzione più idonea per applicazioni su larga scala. Ma le tecnologie finora rese disponibili richiedono alti consumi energetici e, di conseguenza, alti costi.

Da ultimo, un problema sollevato da una recente decisione dell’Unione Europea (relativa alla direttiva 98/83/CE)  pone a 20 micro grammi per litro il limite massimo di arsenico nelle acque potabili.

Quando anche l’Italia si adeguerà alla direttiva in ben 128 comuni potrebbe essere proibita l’erogazione di acqua potabile! Dal 2012 entrerà poi in vigore, in tutti i paesi della Comunità Europea, il limite di 10 micro grammi di arsenico per litro.
Le nanotecnologie offriranno le soluzioni per questi problemi e troveranno impiego in molte altre applicazioni nel trattamento acque.
 
Già da alcuni anni si ricorre all’impiego delle nanoparticelle nel settore della filtrazione per fabbricare membrane. I nano materiali trovano già oggi utilizzo nella realizzazione di filtri all’avanguardia, che garantiscono una rapida azione chimica a livello atomico.
 
Il grafene potrebbe essere l’innovazione tecnologica in grado di rivoluzionare le tecniche di filtrazione delle acque. Nel caso di acque dolci il punto di forza è legato alla possibilità di purificare da inquinanti come il cromo. Nel caso dell’acqua di mare la chiave è la capacità di assorbire petrolio che galleggia, limitando notevolmente i danni ambientali.

Il singolo foglio di grafene, grazie alla sue eccezionali caratteristiche, può essere considerato la membrana più resistente e più sottile mai prodotta, considerato che il suo spessore è un singolo atomo di carbonio.

Recenti pubblicazioni riguardanti il grafene hanno messo in luce le sue particolari proprietà di assorbimento di oli e idrocarburi. Infatti, grazie alla sua eccezionale superficie di contatto, è in grado di assorbire oli e idrocarburi fino a 130 volte il proprio peso (1gr grafene = 130gr oli).

I materiali che vengono oggi tradizionalmente impiegati per l’assorbimento degli oli - come il baccello del riso, la bagassa (che è un residuo della canna da zucchero dopo la spremitura) e il tessuto-non tessuto di polipropilene - hanno una capacità di assorbimento notevolmente inferiore, pari a solo 10 volte il proprio peso.
 
Per quanto riguarda la rimozione dell’arsenico dalle acque potabili, è stata recentemente pubblicata una ricerca che illustra un nuovo nano materiale ibrido, composto da grafene e magnetite (ossido di ferro), in grado di rimuovere fino al 99,9% di arsenico. Questa nanotecnologia sfrutta la grande superficie di contatto del grafene sommandola alle proprietà di abbattimento dell’arsenico proprie della magnetite.
 
Le nanotecnologie, in questo caso, si potrebbero rivelare come uno strumento tra i più efficaci per proteggere la prima risorsa chiave per il futuro dell’umanità, l’acqua. (Continua)

Luisa Nicoletti

Pubblicato:

Martedì, 05 Aprile 2011

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