Mentre la domanda di acqua dolce cresce giorno dopo giorno, oltre 600 milioni di persone sul nostro pianeta non hanno ancora accesso all’acqua potabile. Le Nazioni Unite hanno stimato che nel mondo circa 2 miliardi di persone si approvvigionano di acqua insicura, spesso inquinata, per i loro fabbisogni quotidiani. Questi numeri già di per se drammatici potrebbero persino raddoppiare nei prossimi 10 per l’effetto combinato di quattro fattori: i cambiamenti climatici, la mancata ricarica delle fonti di approvvigionamento (ghiacciai, sorgenti, laghi e falde nel sottosuolo), l’aumento delle attività produttive /estrattive e l’inquinamento delle acque superficiali. 
Questo perché, come abbiamo già visto su questo sito, l’acqua sul nostro pianeta rappresenta solo lo 0,1% del suo volume e di questa quantità solo il 2% è acqua dolce per lo più immagazzinata nelle calotte polari e nei ghiacciai. Quasi tutta l’acqua presente sulla Terra quindi è acqua salata che per essere resa potabile ha bisogno di tanta energia e di costosi processi di desalinizzazione. C’è però anche un’altra grande risorsa, l’umidità atmosferica, che finora è stata poco considerata e che potrebbe contribuire ad attenuare di molto i drammatici numeri su esposti. Non parliamo delle nuvole e delle nebbie, che rappresentano la fase di condensazione e che rappresentano a loro volta appena il 2% dell’umidità totale: parliamo del restante 98% che è costituito da vapore acqueo: le stime effettuate parlano 13-15 miliardi di litri di acqua dolce che praticamente si rigenerano costantemente con il riscaldamento degli oceani da parte del sole e che solo in piccola parte precipitano al suolo. Qui di seguito presentiamo due esempi di come la tecnologia moderna più avanzata, ispirata dalla Natura, si può ottenere acqua potabile anche nei luoghi più svantaggiati.
Presso l’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Genova, i ricercatori del gruppo di lavoro “Smart Materials” hanno messo a punto una sorta spugna multistrato (denominata schiuma fototermica) contenente grafite espansa. Una volta imbevuta di acqua di mare ed esposta ai raggi solari dentro una campana di vetro, già ad una temperatura di appena 29° C questa spugna è in grado di generare acqua potabile attraverso un semplice sistema di condensazione. E’ un sistema facile da realizzazione, che costa poco, ma che soprattutto ha un rendimento molto elevato: con un grammo di spugna si raccolgono 2 grammi di acqua per ciclo e si riduce del 99,99% la salinità (che quindi risulta inferiore alle comuni acque minerali). Di cicli se ne possono fare quanti se ne vogliono e la schiuma può essere utilizzata ripetutamente con varie fasi di idratazione disidratazione. Il sistema funziona ugualmente bene anche con l’umidità atmosferica, ma a pensarci su, aggiungiamo noi, potrebbe essere utilizzata per potabilizzare e immagazzinare persino l’acqua piovana.
L’altro caso riguarda l’assorbimento diretto del vapore acqueo, un fattore fondamentale per la vita sulla Terra, in particolare nelle zone desertiche. Per sommi capi (per la verità poco ortodossi) si può considerare che il nostro pianeta usa l’acqua evaporata più o meno come fa il nostro corpo con la sudorazione, al fine di mantenere il proprio equilibrio termico interno in rapporto diretto con la temperatura esterna.
Gli scienziati della Columbia University, in particolare il membro del team Dr. Ozgur Sahin, hanno scoperto che esistono dei batteri, in particolare il Bacillus subtilis , le cui spore hanno la caratteristica di gonfiarsi e sgonfiarsi in presenza o meno di vapore. Questo è un fenomeno largamente conosciuto anche dagli agricoltori di tutto il mondo per via indiretta: si chiama “bacillo del fieno” ed è il responsabile, proprio a causa dell’eccesso di umidità, del deterioramento di interi fienili. Gli scienziati hanno scoperto che le spore di questi batteri fatti a forma di bastoncino hanno la caratteristica di spingere oggetti adiacenti in presenza di vapore e di ritrarli a sé stessi in caso di assenza: questo fenomeno può avvenire nell’arco di pochi istanti. Le spore quindi sono state incollate ad un nastro adesivo elastico che si allunga quando queste si ingrossano con l’umidità atmosferica e si accorcia quando le stesse spore la perdono. I batteri in pratica si comportano come se fossero dei muscoli artificiali che vengono allungati e accorciati sistematicamente proprio dalla presenza o meno del vapore. In sostanza, avviene qualcosa di identico a quello che fa un pistone dentro il motore di una macchina.
Il team di ricerca ha quindi abbinato una serie di gruppi di bacilli con sviluppo circolare, come se fosse la ruota di una bicicletta. Il risultato complessivo è una sorta di albero motore dal quale si può sviluppare una forza motrice. Difficile prevedere attualmente l’evoluzione della scoperta. La difficoltà di sviluppo consiste soprattutto nella dimensione che devono avere questi “muscoli artificiali” e nel fatto che è necessaria una netta separazione tra il luogo dove questi assorbono l’umidità e dove la perdono.
Ma questo non sembra impensierire troppo i ricercatori, i quali si spingono ad affermare che la potenza producibile dalla nuova tecnologia potrebbe essere pari a quella fornita da una centrale eolica: con la differenza che non serve il vento per farle funzionare e quindi potrebbero essere installata in qualsiasi posto. L’acqua alla base del processo, infatti, non deve essere portata al punto di evaporazione per generare vapore, ma non deve neanche essere riscaldata artificialmente: basta che vi sia una differenza di temperatura tra la parte bassa e la parte alta del contenitore dove avviene il processo.
Le conseguenze che appaiono comunque molto interessanti con questa scoperta, come sottolineano gli stessi ricercatori della Columbia University, sono tre: la prima riguarda il fatto che la tecnologia è molto semplice e non necessiterebbe di particolari costi di investimento per portarla su scala industriale.
La seconda è che questo meccanismo ha comunque un rendimento energetico positivo, cioè produce più energia di quanta ne consuma. La terza, particolare molto importante, sta nel fatto che questa scoperta potrebbe essere utilizzata per produrre acqua potabile, con un diverso meccanismo di idratazione e disidratazione, dalla stessa umidità atmosferica utilizzata per ottenere energia elettrica. Il piccolo e divertente veicolo, il “moisture mill”, che significa appunto “mulino a umidità” è il suo prototipo: quasi un giocattolo che si muove da sé grazie al movimento creato dal mulino. Il ‘gioco’ scientifico si può vedere su internet.
