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Traduzione a cura di Denis Gobbi

Potrebbe rivelarsi molto utile nelle coltivazioni nei paesi in via di sviluppo

Dalle piante alle persone, a ogni creatura vivente su questo pianeta serve l’acqua.  Ma ottenerne abbastanza per sopravvivere o addirittura vivere comodamente può essere alquanto difficile. Basta gettare lo sguardo alle restrizioni attuate dalla California sull’utilizzo dell’acqua. Se uno stato ricco come la California si trova nelle condizioni di dover attuare queste misure per risparmiare acqua, puoi scommetere che governi e municipalità con finanze ben più modeste dovranno diventare ben più creative per procurarsi l’acqua pulita senza andare in bancarotta.

Fortunatamente, alcune delle più brillanti menti del mondo sono al lavoro su una soluzione. USAID ha recentemente annunciato i vincitori del Premio Desal, facente parte di una competizione creata appositamente per incentivare all’inventare una soluzione di desalinizzazione economica per paesi in via di sviluppo. L’idea era quella di creare un sistema che potesse rimuovere il sale dall’acqua e soddisfare tre requisiti: la costo-efficienza, la sostenibilità ambientale e l’efficienza energetica.

I vincitori del premio da 140.000 $ è stato un gruppo del MIT e di Jain Irrigation Systems. Il gruppo ha presentato un metodo che utilizza pannelli solari per caricare una pila di batterie. Le batterie danno energia ad un sistema che rimuove il sale dall’acqua grazie all’elettrodialisi. A livello pratico, questo significa che il sale disciolto in particelle, in possesso di una leggera carica elettrica, emerge dall’acqua quando una piccola corrente elettrica viene applicata. In aggiunta all’eliminazione del sale (che rende l’acqua inutilizzabile per campi coltivati e per bere) la squadra ha inoltre applicato una luce UV per disinfettarel’acqua che passa attraverso il sistema.

Utilizzare il sole al posto di combustibili fossili per alimentare l’impianto di desalinizzazione non è un’idea totalmente nuova. Grandi impianti di desalinizzazione stanno venendo presi in considerazione in aree dove l’acqua stà diventando una risorsa sempre più scarsa come ad esempio il Chile e la California. Mentre i sostenitori sperano eventualmente di fornire l’acqua ad un gran numero di persone, la tecnologia è ancora costosa (anche se i prezzi stanno scendendo notevolmente) e richiede molta tecnologia alquanto avanzata.

In aree rurali o in paesi in via di sviluppo, la durabilità è la chiave, e tecnologie che richiedono costante manutenzione non durerebbero a lungo. Il gruppo del MIT/Jain e i loro concorrenti hanno testato i loro progetti al Brackish Groundwater National Desalination Research Facility in New Mexico, dove li hanno dovuti tenere accesi per 24 ore l’uno, rimuovendo il sale da 2.100 galloni d’acqua al giorno. Lo step successivo è il test in un ambiente più duro, esponendo gli impianti all’utilizzo di ogni giorno con contadini rurali in una zona dove l’USAID è attiva. Se tutto andrà bene, il sistema potrà provvedere abbastanza acqua per irrigare una piccola fattoria.

Fonte: popsci.com

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Tradotto da Denis Gobbi

L’attuale crisi energetica globale richiede che la sostenibilità ora soppianti la necessità come la madre di tutte le invenzioni. Georgios Vatistas della Concordia University, professore presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale, ha preso a cuore questa massima con la sua reinvenzione di un apparato base dell’industria: lo scambiatore di calore.

Utilizzato in ambienti commerciali su larga scala come ad esempio nei sistemi di refrigerazione, nelle centrali elettriche e nelle raffinerie di petrolio, gli scambiatori di calore sono macchine enormi che permettono il trasferimento di calore da un mezzo all’altro, al fine di regolare la temperatura dei processi industriali. Questo processo viene utilizzato su vastissima scala dall’industria moderna, e ciò si traduce in domande di energia enorme, cosi come sono enormi le pressioni esercitate sulle risorse ambientali.

Con la parte di ricerca del progetto ora completata, Vatistas ha grandi speranze che il suo progetto sarà accolta con entusiasmo dallo sviluppo industriale. “In definitiva,” dice, “questo scambiatore di calore avrà un ampio utilizzo in innumerevoli settori. Rispondendo alle esigenze industriali, con una soluzione più sostenibile, stiamo dimostrando che il futuro dell’ingegneria può essere un verde.”

L’innovazione dietro all’esclusivo progetto proviene da oltre due decenni di ricerche sui flussi di vortice. “Crescendo nel sud della costiera in Grecia”, ricorda Vatistas, “Ho imparato acquisire familiarità con il concetto di vortici in tenera età quando i miei anziani mi mettevano in guardia sui pericoli del nuotare vicino ai gorghi!” Questo fascino giovanile si è evoluto poi nella passione per la ricerca. Vatistas ha svolto un lavoro teorico avanzato sul modo in cui vortici alterano il flusso di sostanze fluide come l’aria o acqua. In seguito ha continuato a guadagnare fama internazionale per aver dimostrato io teorema sulla stabilità degli anelli di vortice – vecchio di 125 anni- del vincitore del Premio Nobel JJ Thomson.

Ma è sul lato pratico delle cose il luogo in cui il lavoro di Vatistas risuona decisamente in maniera più forte. Quando Vatistas si rese conto che il flusso vorticoso poteva aumentare notevolmente l’efficienza del trasferimento di scambio termico, l’applicazione commerciale della sua ricerca divenne presto evidente. Ha poi collaborato con Gestion Valéo per studiare nuovi modelli di scambiatori di calore e ha ricevuto un prestigiosa borsa di studio: L'”Idea per l’innovazione”  del Natural Sciences and Engineering Research Council a sostegno del suo lavoro.

Dottorando Mohamed Fayed (sfondo) e dottorato Georgios Vatistas con il nuovo prototipo di scambiatore di calore. | Foto di Concordia University

Dottorando Mohamed Fayed (sfondo) e dottorato Georgios Vatistas con il nuovo prototipo di scambiatore di calore. | Foto di Concordia University

Con la collaborazione del dottorando Mohammed Fayed e dei suoi compagni, Vatistas ha riprogettato questo dispositivo ampiamente diffuso fino alla produzione di un prototipo che è 40 volte più efficiente rispetto al modello tradizionale. Questa reinvenzione rappresenta enormi chance di risparmi energetici, minori costi operativi e possiede implicazioni industriali di vasta portata.

Fonte: physorg.com

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