Non c’è neanche un nome specifico al momento, ma ciò che conta, in casi come questo, è la sostanza. Un team di ricercatori del dipartimento di Ingegneria meccanica del Massachusetts Institute of Technology ha ideato un dispositivo che sfrutta il calore solare per depurare e trasformare l’acqua allo stato liquido in vapore, a una temperatura superiore a 100 gradi Celsius, sfruttando solo l’energia solare.
L’importanza della tecnologia sta nelle applicazioni future, considerando che l’apparecchiatura potrebbe essere utile per ottenere acqua potabile da fonti idriche contaminate, in aree in cui l’accesso all’energia tradizionale è difficile o impossibile, e inoltre potrebbe fungere da sterilizzatore.

Come funziona il generatore di vapore

Questo innovativo macchinario galleggiante viene posizionato sul pelo dell’acqua in una zona assolata: qui, esposto alla radiazione solare, assorbe la componente a lunghezza d’onda corta, grazie a uno strato super efficiente di materiale composto da ceramica e metallo.

L’energia assorbita viene ceduta all’acqua sottostante a lunghezze d’onda più lunghe (come radiazione infrarossa), che hanno il vantaggio di essere facilmente assorbibili dall’acqua, al contrario di ciò che avviene con quelle della luce visibile che la attraversano.
Una volta raggiunto il punto di ebollizione, cioè 100 gradi, il generatore rilascia vapore che si incanala nello strato centrale di schiuma di carbonio, che riscalda ulteriormente il vapore sopra il punto di ebollizione, e finisce poi in un tubo, dal quale l’acqua viene raccolta.
“È un sistema del tutto passivo che si può lasciare all’aperto per produrre vapore. Quest’ultimo lo generiamo con temperature fino a 133 ° C, in un sistema non pressurizzato, solo grazie all’irradiazione solare e allo speciale dispositivo”, si legge nell’articolo che spiega la scoperta, pubblicato sulla rivista scientifica internazionale Nature Communications.

I vantaggi del sistema

La mancanza di contatto tra l’acqua e la struttura è un punto semplice ma di innovazione rilevante perché scongiura il formarsi di incrostazioni che potrebbero comprometterne la funzionalità: un limite comune alle tecnologie galleggianti solari di dissalazione sostenibile e sanificazione precedenti a questa.
Finora si sono prodotti molti assorbitori solari a basso costo da posizionare in acqua per generare vapore. I materiali assorbenti di cui sono costituiti sono vari: si va dalle vernici e alle sospensioni di nano particelle, dalle membrane ad alta porosità ai materiali nano strutturati. Al di là dal materiale utilizzato, però, una caratteristica comune è il requisito del contatto fisico tra il materiale e l’acqua. Questo porta al formarsi di incrostazioni che rappresentano l’ostacolo per eccellenza di tutti gli assorbitori solari a diretto contatto con la superficie dell’acqua.

“Se l’assorbitore rimane a contatto con l’acqua, la temperatura del vapore è bloccata vicino al punto di ebollizione (100 ° C a pressione atmosferica). E questo è un altro limite, considerando che alcune applicazioni richiedono temperature più elevate, come ad esempio nella sterilizzazione, dove gli standard di sicurezza sanitaria richiedono vapore a 121-135 ° C per uccidere i microrganismi patogeni e le loro spore”, si spiega nell’articolo.
“In questo lavoro, dimostriamo che in un dispositivo di evaporazione solare, senza contatto con l’acqua, si può trasferire calore all’acqua sia aggirando il problema di incrostazione dell’assorbitore, sia svincolando la temperatura massima dal punto di ebollizione, senza necessità di pressurizzazione”.
Le applicazioni di questo sistema di riscaldamento passivo sono numerose: a patto che ci sia il sole, potrebbe consentire di sterilizzare strumenti chirurgici, cuocere cibi, desalinizzare l’acqua e generare acqua potabile per usi domestici.

Il super generatore di vapore passivo dal sole
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