L’inquinamento da fosfati in fiumi, laghi e altri corsi d’acqua ha raggiunto livelli pericolosi, causando fioriture di alghe che privano i pesci e le piante acquatiche di ossigeno. Per questo, un team guidato dalla Northwestern University ha sviluppato un modo per rimuovere e riutilizzare ripetutamente il fosfato dalle acque inquinate. I ricercatori paragonano lo sviluppo a un “coltellino svizzero” per la bonifica dell’inquinamento mentre adattano la loro membrana per assorbire e successivamente rilasciare altri inquinanti.
Lo studio
Il fosforo è alla base sia del sistema alimentare mondiale che di tutta la vita sulla terra. Ogni organismo vivente sul pianeta lo richiede: il fosforo è nelle membrane cellulari, nell’impalcatura del DNA e nel nostro scheletro. Sebbene altri elementi chiave come l’ossigeno e l’azoto possano essere trovati nell’atmosfera, il fosforo non ha analoghi. La piccola frazione di fosforo utilizzabile proviene dalla crosta terrestre, che impiega migliaia o addirittura milioni di anni per scomparire. E le nostre miniere stanno finendo.
La membrana leggera per l’eliminazione e il recupero dei fosfati (PEARL) del team è un substrato poroso e flessibile (come una spugna rivestita, un panno o fibre) che sequestra selettivamente fino al 99% degli ioni fosfato dall’acqua inquinata. Rivestita con nanostrutture che si legano al fosfato, la membrana PEARL può essere regolata controllando il pH per assorbire o rilasciare sostanze nutritive per consentire il recupero del fosfato e il riutilizzo della membrana per molti cicli.
Cosa hanno dimostrato gli scienziati
Il team ha dimostrato che l’approccio a base di spugna è efficace su scale, che vanno da milligrammi a chilogrammi, suggerendo una promessa di ridimensionamento ancora maggiore.
Modificando il rivestimento di nanomateriali nella membrana, il team prevede di utilizzare la loro struttura simile a “plug-and-play” per inseguire i metalli pesanti.