Un filtro per l’acqua potabile che rimuove anche i PFAS

Scoperta una nuova tecnologia di filtraggio per rendere l’acqua potabile sempre più sicura. Anche a casa. La qualità idrica in Europa è generalmente elevata, ma molti fattori contribuiscono ad aumentare il numero di contaminanti rilasciati nell’ambiente resistenti alle tecnologie di purificazione convenzionali. È tutta italiana questa innovativa tecnica basata sull’ossido di grafene, per sviluppare un nanomateriale, in grado di rimuovere contaminanti dall’acqua potabile a livello domestico. Concepito proprio per garantire a tutti un’acqua di rubinetto sicura. Infatti, dopo un lungo periodo di ricerca, il Consiglio nazionale delle ricerche insieme all’azienda Medica, è stato sviluppato un filtro speciale a base di fibre capillari cave, che può catturare i contaminanti. L’obiettivo principale è affrontare la crescente presenza di sostanze inquinanti, come pesticidi, farmaci, metalli pesanti e composti perfluorurati, meglio noti come PFAS, che non sono facilmente rimovibili con le attuali tecnologie di depurazione tradizionali.

Cosa finsice nell’acqua potabile

Secondo un’indagine indipendente condotta da Greenpeace Italia, tra settembre e ottobre 2024, su 260 campioni di acqua potabile prelevati in 235 città italiane, ben il 79% dei campioni è risultato contaminato da PFAS, noti anche come inquinanti eterni. Sostanze nocive che aumentano il rischio di patologie gravi come il tumore ed interferenze con il sistema endocrino. Una contaminazione che non salva nessuna regione italiana e che ha risparmiato solo 54 campioni, pari al 21% del campione. L’indagine ha coperto le reti degli acquedotti in tutte le regioni, dove finiscono gli inquinanti contenuti in farmaci, prodotti agricoli, filtri solari, cosmetici e molto altro. Da questo contesto si capisce il valore dello studio del CNR, pubblicato sulla rivista scientifica Nature Water. Infatti i filtri progettati rimuovono dall’acqua destinata all’uomo, sia le per- e polifluoroalchiliche (PFAS), antibiotici chinolonici e piombo. Ma soprattutto, quello che è stato sperimentato, è che la nuova tecnologia si presta a uno sviluppo a carattere industriale che può integrarsi con le linee di produzione esistenti, a costi contenuti e con l’uso minimo di ossido di grafene nelle membrane filtranti.

L’ossido di grafene

Considerato uno dei materiali più efficaci nella purificazione dell’acqua grazie alle sue eccezionali proprietà fisiche e chimiche. Il primo grande vantaggio è rappresentato dalla sua superficie: ogni grammo di ossido di grafene può offrire fino a 2.600 metri quadrati di area disponibile per interagire con le molecole inquinanti. Questo permette di catturare una quantità molto elevata di contaminanti in uno spazio ridotto, aumentando notevolmente l’efficienza del filtraggio.

Un altro elemento che lo rende unico è la presenza di numerosi gruppi chimici funzionali sulla sua superficie, che gli conferiscono una reattività chimica che attrae e trattiene diverse categorie di sostanze tossiche. Inoltre l’ossido di grafene agisce come una sorta di spugna molecolare, grazie alla sua struttura atomica che riesce a trattenere molecole molto diverse tra loro, comprese quelle organiche complesse. Infine le sue proprietà antibatteriche, che non solo filtrano le impurità chimiche, ma limitano la proliferazione di batteri all’interno dei sistemi di filtraggio, prevenendo la formazione di biofilm e altre contaminazioni secondarie.

La ricerca

L’aspetto determinante di questa ricerca combinata, lunga 10 anni, è stata l’integrazione con il polisulfone, (polimero plastico ad alte prestazioni), che ha permesso lo sviluppo di membrane innovative, fino alla realizzazione di una linea di produzione semi-industriale, nell’ambito del progetto europeo Graphil, finanziato da Graphene Flagship, che ha consentito di portare la tecnologia dai prototipi di laboratorio fino alla fase commerciale curata da Medica, per migliaia di filtri all’anno. “Si tratta di un esempio efficace di come la ricerca fondamentale, se orientata verso i bisogni industriali e sostenuta da finanziamenti pubblici mirati, possa portare a risultati tecnologici concreti,” ha dichiarato Vincenzo Palermo, uno degli autori del lavoro e direttore dell’ Istituto per la sintesi organica e fotoreattività del Cnr di Bologna (Cnr-Isof).

L’adsorbimento chimico

Infatti nel 2024, la collaborazione tra Cnr e l’azienda Medica ha portato al lancio del Graphisulfone, una nuova generazione di membrane composite polisulfone-grafene-ossido, in grado di combinare ultrafiltrazione e adsorbimento in un’unica tecnologia. Nel primo caso, le fibre cave della membrana agiscono come un setaccio, rimuovendo batteri e virus con elevati livelli di ritenzione; nel secondo, l’adsorbimento chimico (diverso dall’assorbimento) è un processo in cui molecole, atomi o ioni si attaccano alla superficie di un materiale, in questo caso contaminanti chimici, come metalli pesanti, PFAS, antibiotici e pesticidi, che vengono trattenuti, purificando l’acqua. L’obiettivo, dunque, è produrre filtri innovativi per l’acqua che possano essere facilmente collegati direttamente al lavandino di casa o utilizzati come dispositivi portatili di depurazione dell’acqua, per garantire un facile accesso all’acqua potabile a costi sostenibili.

Fonte: http://www.repubblica.it/rss/ambiente/rss2.0.xml