Oggi i deserti coprono circa un quinto o un quarto del mondo e circa un miliardo di persone vive in condizioni desertiche. Queste regioni ricevono meno di 20 pollici di pioggia ogni anno, il che significa che trovare acqua fresca per bere e pulire può richiedere molto tempo e persino pericoloso, specialmente quando richiede un viaggio in un pozzo lontano o in primavera. I problemi possono peggiorare solo se i cambiamenti climatici in atto intensificano la siccità e le attività umane come irrigtaion prosciugano molte delle fonti di acqua dolce accessibili al mondo.
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Sono assolutamente necessari modi innovativi per trovare l'umidità. Alcuni scienziati stanno cercando ispirazione nel mondo naturale, tracciando trucchi da piante e animali che si sono adattati a vivere in terre aride. Altri stanno sognando i loro metodi unici per raccogliere l'acqua da fonti meno ovvie. Ecco cinque delle ultime idee per raccogliere il liquido nascosto del deserto:
Una falaropo dal collo rosso foraggia in Islanda. (Rob Reijnen / Minden Pictures / Corbis) Becco di uccello gigante
Alcuni uccelli costieri, come la falarope dal collo rosso, si nutrono di piccoli organismi trovati nell'acqua. Quando l'uccello è in mare, si affida al suo becco lungo e sottile nell'acqua e quindi all'apertura e chiusura rapida della mascella. Questa azione spinge gocce di liquido pieno di cibo verso la gola dell'uccello. Ispirati dalla falarope, Xin Heng e Cheng Luo, ingegneri meccanici dell'Università del Texas ad Arlington, hanno creato un "becco artificiale" che funziona in modo simile per raccogliere l'umidità dalla nebbia. Due piastre di biossido di silicio sono incernierate insieme, una piatta e una disposte sopra con un angolo di 90 gradi. Quando le piastre sono aperte, l'umidità della nebbia si condensa su di esse. Le piastre quindi si aprono e si chiudono leggermente per guidare piccole goccioline in un canale di raccolta. Il più grande dei due collezionisti di Heng e Luo ha piastre che misurano 10 pollici per 4 pollici. È stato in grado di raccogliere circa un cucchiaio di acqua in 36 minuti. Potrebbe non sembrare molto, ma è centinaia di volte più efficiente di qualsiasi altro raccoglitore di nebbia naturale o artificiale, i ricercatori riportano il 25 agosto in Applied Materials and Interfaces.
Un primo piano di un cactus colombiano. (Per gentile concessione dell'utente Flickr Luis Parravicini) Spine di cactus in miniatura
Le spine acuminate e i microbarbi sui cactus non sono solo una protezione. Le sporgenze sono utili anche per raccogliere l'acqua dalla nebbia. Le spine sono in realtà a forma di coni allungati, aumentando gradualmente il diametro dalla punta alla base. A causa di questa forma, l'acqua che si condensa sulle spine gocciolerà sulle radici del cactus. Heng, Luo e altri due colleghi UT Austin hanno recentemente sviluppato un altro collettore d'acqua costituito da minuscoli fili di ossido di zinco a forma di cactus spinoso. Le strutture non solo sono state in grado di raccogliere l'acqua dall'aria, ma lo hanno fatto fino a cinque volte in modo più efficiente rispetto alle spine dorsali reali, hanno riferito i ricercatori a febbraio in Applied Materials and Interfaces .
Vasi che catturano la nebbia
I venti in Cile e Perù portano l'umidità del mare ad asciugare i pendii delle colline e la gente lì raccoglie quell'acqua da decenni usando reti. Quando si accumulano abbastanza gocce sulla rete, l'acqua defluisce attraverso le grondaie e in un serbatoio di stoccaggio. Ma il metodo è stato in grado di raccogliere abbastanza acqua per piccoli interessi. Ora i ricercatori del MIT e altrove stanno lavorando per migliorare la rete e capire i luoghi più efficienti per posizionare le reti in modo che il metodo possa fornire più acqua a più persone. Gli scienziati olandesi e di Hong Kong hanno suggerito di realizzare una rete di cotone rivestita con un polimero che aumenta la sua capacità di assorbire l'acqua e quindi rilasciarla in modo efficiente. Nel frattempo, il designer industriale Arturo Vittori e il collega Andreas Vogler hanno proposto di costruire torri alte 30 piedi a forma di vaso che raccolgono la rugiada. Ogni torre ha una rete interna in nylon o polipropilene che è circondata da una gabbia di bambù. Le torri potrebbero raccogliere fino a 25 litri d'acqua al giorno, secondo i test, e costare $ 500 da assemblare. Vittori e colleghi sperano di iniziare a installarli in Etiopia il prossimo anno.
Bottiglia di acqua autocompilante
Gli scarafaggi nel deserto del Namib nell'Africa meridionale hanno piccoli dossi su tutta la schiena. Le punte dei dossi attirano l'acqua, ma i lati la respingono. Al mattino, uno scarabeo si inclina in modo tale che la rugiada che si condensa sulla sua schiena scivola verso la bocca dell'insetto, i ricercatori hanno riferito in Nature nel 2001. Le capacità di raccolta dell'acqua dello scarabeo hanno ispirato gli scienziati dietro una società chiamata NBD Nanotechnologies (NBD sta per " Namib Beetle Design ”). Una delle proposte dell'azienda è quella di rivestire l'interno di una bottiglia d'acqua con una combinazione di materiali simili a quelli sul dorso di uno scarabeo. Se posizionato davanti a un ventilatore, l'acqua nell'aria si condensa all'interno della bottiglia. Il sistema potrebbe raccogliere diversi galloni nel corso della giornata.
Acqua ed energia
Una speciale turbina eolica installata negli Emirati Arabi Uniti raccoglie in media oltre 16 litri di acqua pulita all'ora, raccogliendo umidità dall'aria. Il mulino a vento specializzato, di Eole Water, utilizza parte dell'elettricità generata dalla turbina eolica per far funzionare le unità di raffreddamento, che condensano l'acqua dell'atmosfera. Il liquido viene quindi deviato nello stoccaggio in serbatoi di acciaio inossidabile. La società ha inoltre sviluppato un collettore d'acqua a energia solare in grado di raccogliere ogni giorno circa 40 litri di liquido atmosferico.
