Gli oceani custodiscono tesori invisibili che attendono di essere scoperti. Un team di scienziati cinesi ha sviluppato una tecnica innovativa per recuperare il boro dalle acque marine, elemento fondamentale per numerosi settori industriali, agricoli e tecnologici avanzati. L’aspetto rivoluzionario risiede nella metodologia impiegata: soltanto energia solare e un materiale gelatinoso ingegnosamente progettato.
I ricercatori della Northwest A&F University, coordinati da Fan Zhimin, hanno messo a punto un composto straordinario: uno strato gelatinoso dello spessore di appena due millimetri, in grado di provocare l’evaporazione dell’acqua, raccoglierne i vapori e contemporaneamente trattenere gli ioni di boro impedendone il passaggio nella frazione depurata. Il meccanismo sfrutta le proprietà fototermiche del MXene, un nanomateriale dalle prestazioni eccezionali simile al grafene, combinato con ossido di magnesio, particolarmente efficace nel catturare il boro.
Il meccanismo operativo
Il processo si distingue per un’eleganza quasi naturale: i raggi solari riscaldano lo strato superiore del gel, provocando l’evaporazione dell’acqua, mentre il gradiente di concentrazione richiama nuovo liquido dagli strati inferiori e, durante questo ciclo continuo, il boro rimane intrappolato nella matrice. Il risultato finale consiste in acqua desalinizzata da un lato e una quantità significativa di boro recuperato dall’altro.
I dati sperimentali iniziali sono incoraggianti: nei test di laboratorio il dispositivo ha generato oltre due chilogrammi di acqua purificata per metro quadrato ogni ora, recuperando più di duecento milligrammi di boro nell’arco di nove ore. Durante le prove sul campo a Hong Kong, nonostante l’irraggiamento solare limitato di marzo, le prestazioni sono rimaste soddisfacenti. Per quanto riguarda la purezza, l’acqua ottenuta risulta completamente priva di tracce di boro.
L’aspetto più significativo trascende la dimensione puramente scientifica. Questa innovazione invita a riconsiderare gli oceani come ecosistemi complessi, superando la visione semplicistica di riserve illimitate o destinazioni per infrastrutture energeticamente dispendiose. Il concetto che desalinizzazione e recupero di elementi preziosi possano coesistere in un unico sistema, privo di motori, pompe o consumi elettrici elevati, rappresenta una sfida al modello attuale: la gestione futura delle risorse idriche e minerali richiede anche soluzioni compatte, graduali ma sofisticate.
Gli autori dello studio sono espliciti: la produzione industriale rimane un obiettivo distante. Prima di concretizzare installazioni costiere alimentate esclusivamente dal sole per estrarre boro marino saranno necessarie ulteriori indagini, verifiche, analisi economiche e sviluppo di materiali più accessibili. Tuttavia, questa proposta innovativa introduce una prospettiva inedita in un settore dominato da tecnologie mastodontiche, invasive ed energivore.
Il boro estratto, peraltro, trova applicazioni ben oltre i laboratori militari avanzati: favorisce la germinazione delle sementi, potenzia lo sviluppo vegetale di numerose colture, supporta processi industriali cruciali. Una risorsa apparentemente trascurabile, diluita nelle acque marine, che potrebbe tornare a beneficiare l’agricoltura terrestre.
Fonte: Science Bulletin