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Scopo del progetto Modifica

La missione di Computing for Clean Water è quella di comprendere meglio a livello molecolare l'origine dell'efficienza del flusso dell'acqua attraverso una nuova classe di materiali filtranti. Queste conoscenze serviranno per un futuro sviluppo di filtri dell'acqua meno costosi e più efficienti.

Importanza Modifica

Si stima che per 1,2 miliardi di persone l'accesso all'acqua potabile sia molto difficoltoso e che più del doppio abbiano grossi problemi di igiene a causa della mancanza di acqua pulita. Milioni di persone muoiono annualmente - le stime parlano di 3900 bambini al giorno - a causa di malattie trasmesse attraverso l'acqua non pulita, in particolare a causa della diarrea. Le tecnologie per la filtrazione dell'acqua sporca esistono ma solitamente sono abbastanza costose. La desalinizzazione dell'acqua del mare, un serbatoio potenzialmente infinito di acqua potabile, è già una realtà ma è limitata dagli alti costi dei filtri.

Questo è il motivo per cui negli ultimi anni si sono sviluppate importanti ricerche su alcuni nuovi approcci ad una filtrazione efficiente dell'acqua. I nanotubi di carbonio, affiancati l'uno all'altro a formare dei fitti fasci in modo da costringere l'acqua a passarci attraverso per tutta la loro lunghezza, rappresentano uno dei nuovi approcci più promettenti.

Approccio Modifica

Normalmente per far passare l'acqua attraverso i pori estremamente piccoli dei nanotubi, tipicamente con un diametro pari a quello di poche molecole d'acqua, servirebbe una pressione molto alta: questo implica l'utilizzo di potenti macchinari se si vuole trattare grosse quantità di fluido. Ma alcuni esperimenti condotti nel 2005 hanno mostrato che nel caso di particolari configurazioni spaziali dei nanotubi, il flusso dell'acqua è molto più alto di ciò che si pensava possibile.

Questo sorprendente risultato ha spinto molti scienziati ad investire le loro energie nello studio dei processi che facilitano questo flusso d'acqua. Il Center for Nano and Micro Mechanics (CNMM), dipartimento della Tsinghua University, supportato dall'Università di Pechino e dalla World Community Grid (su piattaforma BOINC), lancia il progetto Computing for Clean Water il cui scopo è quello di fornire una più approfondita conoscenza, su scala molecolare, dell'origine della straordinaria efficienza del flusso dell'acqua attraverso questa nuova classe di materiali filtranti. Queste conoscenze potranno fare da guida allo sviluppo futuro di filtri dell'acqua più efficienti e meno costosi.

Il progetto sfrutta la dinamica molecolare simulando su larga scala l'attraversamento dei tubi di carbonio da parte delle molecole d'acqua. Per esempio qualcuno ha ipotizzato che le molecole d'acqua a diretto contatto con il nanotubo possano comportarsi come il ghiaccio; questo ridurrebbe l'attrito e il flusso ne risulterebbe facilitato. Le simulazioni decisamente realistiche effettuate dal progetto testeranno anche questa ipotesi.

La speranza dei ricercatori è quella di capire la natura di questo comportamento, sia che si tratti di nanotubi sia di altri materiali porosi: poter ottimizzare il flusso dell'acqua attraverso questi materiali può portare alla realizzazione di filtri altamente efficienti.

Link esterni Modifica

Computing for Clean Water

Computing for Clean Water

Stato
Attivo

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Info
23 Agosto 2010
Applicazione
-
Versione
-


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