Un nuovo dispositivo stampato in 3D è in grado di trasformare l’aria in acqua potabile

Immagina un dispositivo in grado di estrarre acqua potabile dall’atmosfera, offrendo un rimedio concreto alla crisi idrica globale che stiamo vivendo. Infatti, più di 2 miliardi di persone in tutto il mondo non hanno accesso ad acqua potabile pulita, e 14 persone muoiono ogni giorno a causa di malattie provocate da questa carenza. Questa è l’ambizione di Louisa Graupe e Julika Schwarz con la loro soluzione “Water from Air”. Si tratta di un dispositivo mobile che può raccogliere l’acqua presente nell’aria e trasformarla in acqua potabile, tutto grazie al concetto di reti metallo-organiche, che utilizza materiali composti da ioni metallici che agiscono come una spugna. Parliamo di questo nuovo dispositivo perché l’involucro di questo sistema innovativo è stato stampato in 3D, risultando in un componente su misura e modulare.

Il processo di recupero dell’acqua dall’atmosfera non è nuovo, ma ha dato origine a sistemi complessi e tecnici. Louisa e Julika vogliono sviluppare un concetto più accessibile, utilizzabile in qualsiasi abitazione, da chiunque. Spiegano la loro visione: “Water from Air è progettato come un produttore e contenitore d’acqua mobile che può essere utilizzato in modo flessibile nelle abitazioni private, indipendentemente dalle circostanze geografiche e sociali – una soluzione pratica e un’opzione applicativa per persone in tutto il mondo. Il concetto consente inizialmente la produzione di 6 litri di acqua potabile al giorno ed è scalabile per il futuro. Il prototipo è stato in gran parte prodotto mediante stampa 3D.”

Come viene utilizzata la stampa 3D nel dispositivo

Water from Air è suddiviso in diverse componenti, molte delle quali sono state stampate in 3D utilizzando diversi processi e materiali. Partiamo dal serbatoio dell’acqua, la parte situata alla base del dispositivo. Qui è stata utilizzata la modellazione a deposizione fusa (FDM) con PETG trasparente. Sopra il serbatoio si trova una parte intermedia che è stata anch’essa progettata utilizzando una macchina FDM e PETG. Infine, la parte superiore con il coperchio è stata prodotta utilizzando una stampante SLA; è stata stampata in 3D in quattro parti differenti, che hanno poi richiesto fasi di post-elaborazione.

La produzione additiva è stata scelta come metodo di prototipazione perché consente di modificare i design e produrre parti su misura. L’obiettivo è quello di fabbricare rapidamente diversi dispositivi in modo che possano essere utilizzati ovunque nel mondo. L’obiettivo finale potrebbe essere quello di offrire questi file 3D per il download, permettendo così una produzione su richiesta direttamente da casa.

Come funziona il dispositivo

Ma come funziona la soluzione Water from Air? Come spiegato nell’introduzione, Louisa e Julika si sono affidate ai Metal-Organic Frameworks, materiali che offrono un’elevata capacità di assorbimento e porosità. In particolare, sono in grado di catturare le molecole d’acqua presenti nell’aria e rilasciarle sotto forma di acqua fresca. Hanno quindi inserito questi materiali nel coperchio del dispositivo Water from Air. Il coperchio deve restare aperto per un’ora per raccogliere l’acqua presente nell’aria. Grazie alle loro proprietà, assorbono pochissimi inquinanti, eliminando la necessità di un filtro.

Una volta trascorsa l’ora, il coperchio viene chiuso affinché l’aria all’interno si riscaldi, creando condensa. Questo processo di distillazione è completamente naturale e produce acqua potabile. Anche questo processo dura un’ora. Infine, è possibile aprire la valvola a sfera per far defluire l’acqua. Un rubinetto consente un utilizzo rapido e semplice. Il dispositivo è in grado di produrre 6 litri d’acqua al giorno ed è dotato di una maniglia per un facile trasporto. L’obiettivo è quello di poter scalare la soluzione per rispondere a esigenze più grandi, come fornire acqua potabile a un’intera comunità. Nel frattempo, puoi saperne di più su questo progetto cliccando QUI.

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*Tutti i crediti fotografici: Louisa Graupe / Julika Schwarz