DARPA sviluppa un estrattore atmosferico di acqua potabile

L'Agenzia americana per i programmi di ricerca avanzata, DARPA, ha iniziato lo sviluppo di a estrattore di acqua potabile dall'umidità presente nell'atmosfera, identificato dall'acronimo AWE che sta per Atmospheric Water Extraction. Il programma si basa su due approcci complementari:

  • un'attrezzatura montata su un veicolo in grado di estrarre abbastanza acqua potabile dall'umidità ambientale per rifornire una forza di 150 uomini in combattimento.
  • equipaggiamento individuale in grado di fornire l'acqua necessaria ad un uomo in combattimento

L’acqua rappresenta infatti un’importante impronta logistica per le forze impegnate nelle zone di combattimento, e la catena logistica per fornire a queste forze bottiglie di acqua potabile è pesante e molto esposta. Dare a una forza, o a ciascuno dei suoi membri, la capacità di produrre la propria acqua potabile, al di fuori della presenza di una fonte d'acqua tradizionale come fiumi, pioggia o laghi, rappresenterebbe quindi un vantaggio decisivo per la mobilità e l'autonomia operativa.

Per raggiungere questo obiettivo, gli ingegneri della DARPA utilizzeranno nuovi metamateriali in grado di assorbire e condensare l’acqua presente nell’aria atmosferica, utilizzando una piccola quantità di energia per non sostituire un problema logistico con un altro. Questa tecnologia viene da lavoro avviato dai ricercatori dell’Università di Berkley in California assistito dagli ingegneri del Massachusetts Institute of Technology che, nel 2017, hanno dimostrato un estrattore di acqua atmosferica alimentato da energia solare. Si basa sull’utilizzo del MOF per Metal-Organic Framework, l’associazione su scala molecolare di atomi metallici e molecole organiche, creando materiali superporosi in grado di estrarre umidità dall’aria con un apporto energetico molto basso.

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L'estrattore d'acqua atmosferica di Berkley con il MOF in giallo-rosso. 1 kg di MOF può produrre 2,7 litri di acqua al giorno alimentati da pannelli solari

Tuttavia, la sfida rimane alta, in particolare quella di trasporre questa tecnologia di laboratorio basata su materiali estremamente sensibili, in apparecchiature in grado di resistere alla durezza delle missioni di combattimento. Inoltre, i MOF utilizzati devono poter essere utilizzati in modo intensivo per un periodo di tempo sufficiente a soddisfare questo tipo di utilizzo. Infine, il tutto deve essere sostenibile dal punto di vista del bilancio, per sperare di entrare in servizio un giorno.

Sembra inoltre che, se questa tecnologia fosse affidabile ed economica, potrebbe rappresentare una soluzione molto efficace per fornire acqua potabile ad alcune popolazioni isolate. Ma se dovesse diffondersi, bisognerà valutare anche gli effetti ambientali, in particolare sulla flora e sulla fauna, che sopravvivono nelle zone desertiche grazie, ad esempio, all'umidità dell'aria raccolta dalla rugiada. L’estrazione massiccia di acqua atmosferica potrebbe portare a un calo dei livelli di umidità a un punto così sensibile da alterare profondamente l’ecosistema nelle aree desertiche.

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Sebbene molto diversi da quanto descritto nei libri di Franck Herbert, i distillati del film "Dune" di David Lynch del 1984 si sono affermati nell'immaginario dei lettori di oggi

È interessante notare che la tecnologia e il modo di utilizzarla approcciati dalla DARPA sono molto vicini ai Distillati e alle trappole del vento del romanzo di fantascienza Dune di Franck Herbert, pubblicato nel 1965. In questa saga, i Fremen, una popolazione indigena le persone provenienti da un peculiare pianeta arido chiamato Arakis, o Dune, usano attrezzature portatili per raccogliere l'acqua trasudata dal corpo attraverso la respirazione, la sudorazione e l'urina, consentendo loro di sopravvivere per settimane nel deserto in acqua extra. Le trappole del vento e i collettori di rugiada vengono presentati come materiali che accentuano la condensazione dell'acqua atmosferica sfruttando la grande ampiezza termica del deserto.

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