Alcuni ricercatori del MIT, da diverso tempo, stanno portando la loro attenzione su ricerche destinate ad accelerare il percorso di decarbonizzazione intrapreso da quasi ogni nazione.
Fra le innovazioni e le strategie proposte, alcune riguardano l’uso dell’Intelligenza Artificiale per rendere l’interazione fra i modelli linguistici simile al dialogo fra due persone, altre l’uso dell’AI per studiare le strutture dei cristalli, altre ancora processi produttivi per l’industria pesante.
L’ultima innovazione del Massachusetts Institute of Technology riguarda un nuovo dispositivo per la desalinizzazione dell’acqua marina, una sfida che diventa sempre più importante da superare per mitigare i lunghi periodi di siccità e la carenza di acqua potabile.
Il team accademico del MIT non si è “limitato” a progettare e realizzare un sistema di desalinizzazione che fosse altamente efficiente, ma vi ha anche integrato un impianto fotovoltaico che possa alimentarlo durante le operazioni.
Non solo: nelle intenzioni degli scienziati, che verranno confermate o smentite durante la fase di test in condizioni reali, il piccolo impianto solare è in grado di rilevare eventuali cambiamenti nella radiazione solare, ovvero di percepire quando la luce è più o meno intensa, regolando i processi di desalinizzazione.
In altre parole, quando la produzione di energia è al massimo, il sistema aumenta il ritmi di lavoro; quando invece il Sole inizia a calare, e la produzione di elettricità è bassa, il sistema di desalinizzazione lavora a un ritmo più lento.
Al momento il nuovo prototipo è in funzione da sei mesi in New Mexico, impegnato a desalinizzare acque provenienti da falde salmastre ricavate da pozzi sotterranei.
Il team ha potuto constatare l’eccezionale resa del sistema, che produce ogni giorno quasi 5.000 litri di acqua dolce, sfruttando il 93,74% dell’energia generata dai moduli fotovoltaici (nonostante condizioni meteo incerte) pur richiedendo un accumulo di energia “minimo”.
In una nota, il team ha spiegato:
“Nella pila di elettrodialisi, gli ioni vengono trasferiti attraverso membrane selettivamente caricate: tra cui coppie di una membrana a scambio cationico (CEM) e una membrana a scambio anionico (AEM). Il sistema continua ad aumentare la portata e contemporaneamente e di conseguenza la densità di corrente applicata, finché la somma della loro potenza non ha raggiunto la potenza disponibile. Nel caso in cui il sistema abbia una riduzione di potenza, continua a diminuire la potenza di pompaggio comandata e la densità di corrente risultante, finché non ha raggiunto la potenza disponibile“.
Gli accademici, che hanno redatto il paper “Direct-drive photovoltaic electrodialysis via flow-commanded current control”, pubblicato su Nature Water (lo trovate, come sempre, al link Fonte) per presentare il progetto, hanno dichiarato:
“Il sistema alimentato a energia solare rimuove il sale dall’acqua a un ritmo che segue da vicino i cambiamenti nell’energia solare. Man mano che la luce solare aumenta durante il giorno, il sistema accelera il processo di desalinizzazione e si adatta automaticamente a qualsiasi variazione improvvisa della luce solare, ad esempio riducendola in risposta a una nuvola di passaggio o accelerandola quando il cielo si schiarisce.“
Il sistema del MIT potrebbe rendere molto più semplice aiutare le popolazioni che vivono in condizioni climatiche avverse, in cui la disponibilità di acqua potabile è molto limitata, e non è possibile installare grandi centrali di desalinizzazione, come spiegato dagli stessi ricercatori:
“La maggior parte della popolazione vive in realtà abbastanza lontane dalla costa, che la desalinizzazione dell’acqua di mare non potrebbe mai raggiungerle. Di conseguenza, dipendono molto dalle falde acquifere, soprattutto nelle regioni remote e a basso reddito.“
Il prototipo potrebbe inoltre essere utilizzato in caso di eventi estremi, in cui anche la rete elettrica è stata compromessa.