Il grafene è da diverso tempo “sulla cresta dell’onda” sia nella comunità scientifica che nel mondo della ricerca industriale, essendo considerato uno dei materiali più validi per le applicazioni elettroniche.
D’altro canto, la ricerca su questo materiale si è spostata nel tempo anche verso altri settori, fino ad arrivare al trattamento delle acque; si è quindi giunti ad una sua applicazione per la desalinizzazione dell’acqua, dove fornirebbe il vantaggio di ridurre i consumi energetici per il completamento del processo.
Come noto, la desalinizzazione dell’acqua è utile per ottenere acqua potabile; questo processo diventa quindi sempre più importante, specie se si considerano le gravi carenze idriche che affliggono diverse regioni della Terra.
Attraverso la desalinizzazione, oltretutto, si può ottenere non solo l’acqua necessaria per il sostentamento personale, ma anche quella per le coltivazioni, che richiedono volumi di acqua decisamente rilevanti. Il problema della desalinizzazione, ad oggi, è quello dell’elevata spesa energetica richiesta: risulta evidente che le popolazioni che non hanno disponibilità di acqua spesso non hanno neanche la disponibilità economica (e tecnica) per rispondere a questa spesa.
Da queste problematiche nasce l’esperimento condotto negli USA, dall’Oak Ridge National Laboratory, volto a valutare gli effetti dell’utilizzo del grafene nel processo di desalinizzazione.
Dal grafene si può ottenere una membrana porosa, capace di lasciar passare le sole molecole d’acqua e bloccare il sale; questo attraverso l’applicazione di pori microscopici sulla superficie dei fogli in grafene.
Questi si presentano estremamente sottili (circa un atomo), ma anche flessibili e molto robusti, risultando quindi molto adatti per la desalinizzazione anche in virtù della sua permeabilità, maggiore rispetto a quella degli altri materiali polimerici.
Come detto in precedenza, il grafene si sta facendo spazio nel complesso mondo del trattamento acque; questa avanzata non si limita solo alla desalinizzazione, dato che negli ultimi mesi, ad esempio, è stato annunciato un progetto che prevede l’utilizzo del grafene per la depurazione di acque inquinate da idrocarburi. A tal proposito, la SetCar, società romena impegnata nei campi della decontaminazione e dello smaltimento dei rifiuti, ha testato di recente l’applicazione di diversi prodotti a base di grafene nelle bonifiche ambientali.
Ad esempio, una delle applicazioni ha previsto la depurazione di una raffineria dismessa sul territorio romeno; il processo prevedeva l’abbassamento della concentrazione degli idrocarburi a 5 ppm (parti per milione), come previsto dalla relativa legislazione ambientale.
I risultati sembrano essere davvero incoraggianti; con soli 5 g/m3 di grafene sciolto in acqua, si è riusciti ad abbassare la concentrazione degli idrocarburi al di sotto di 1 ppm, impiegando solo 10 minuti.
Alessandro Mercuri