I ricercatori dell'Università di Sheffield stanno sviluppando tecniche avanzate di trattamento delle acque che potrebbero aiutare a rendere le nostre risorse idriche più sostenibili e soddisfare gli obiettivi di Sviluppo Sostenibile delle Nazioni Unite (SDG).
Sono attualmente in corso, presso l'Università di Sheffield, ricerche su processi avanzati di trattamento delle acque in grado di pulire i microinquinanti in modo più efficace rispetto ai metodi convenzionali, contribuendo così a rendere le nostre risorse idriche più sostenibili.
Con l’aumento della richiesta di acqua pulita in tutto il mondo, è estremamente importante garantire la disponibilità e la gestione sostenibile di essa e dei servizi igienico-sanitari per tutti. Tuttavia, 2,2 miliardi di persone non hanno ancora accesso all'acqua potabile, mentre 844 milioni non hanno nemmeno un servizio idrico di base. A ciò si aggiunge la pressione esercitata dalla domanda di acqua dolce che ci impone di trovare rapidamente modi più efficaci per riutilizzare l'acqua di cui disponiamo.
Ecco perché i ricercatori dell'Università di Sheffield stanno studiando modi per rimuovere efficacemente i microinquinanti presenti nelle acque superficiali, sotterranee e potabili, che possono causare gravi effetti a lungo termine sull'ambiente e sulla salute umana. I microinquinanti sono di natura sintetica o artificiale e includono sostanze chimiche provenienti da sostanze come farmaci da prescrizione quali antibiotici, antidolorifici e ormoni, prodotti per la cura personale e articoli da bagno, prodotti chimici industriali, pesticidi, erbicidi utilizzati in agricoltura, e molti altri ancora.
La ricerca ha evidenziato in particolare come il trattamento fotocatalitico dell'acqua potrebbe aiutare a eliminare più efficacemente i microinquinanti dalle nostre risorse idriche.
Le tecnologie convenzionali di trattamento dell'acqua, come la filtrazione, la sedimentazione e la coagulazione/precipitazione e le tecniche di trattamento biologico non raggiungono la completa degradazione di tutti gli inquinanti nocivi e spesso devono essere utilizzate in combinazione per raggiungere un elevato standard di qualità dell'acqua. Di solito hanno anche problemi come smaltire i sottoprodotti tossici del processo di pulizia.
I trattamenti fotocatalitici dell'acqua, un tipo di processi di ossidazione avanzata (AOP) innescati da una sorgente luminosa, possono attaccare e scomporre i microinquinanti chimici, e non biodegradabili, in composti meno complessi e meno tossici o addirittura atossici. Questo processo potrebbe essere altamente efficiente e lavorare su più microinquinanti contemporaneamente.
“Le acque di scarico vengono trattate da impianti di trattamento delle acque reflue convenzionali (WWTP) prima di essere reimmesse nella massa d’acqua, ma questa tecnologia esistente non è in grado di rimuovere completamente i microinquinanti, che sono stati trovati nell’acqua fornita da impianti di trattamento dell'acqua potabile i quali possono essere anche alimentati anche da WWTP. Nel tempo questi microinquinanti, a causa della loro resistenza ai processi di degradazione, possono accumularsi nell’acqua e avere potenziali conseguenze come tossicità acuta e cronica e disturbi ormonali per la vita marina, l'ambiente e l'uomo”, spiega Manasi R. Mulay, coautore della revisione del Grantham Center for Sustainable Futures dell'Università di Sheffield.
“Utilizzando gli AOP, i microinquinanti possono essere scomposti in composti semplici come acqua e anidride carbonica, con l'uso di fotocatalizzatori. La fotocatalisi a base di TiO2 (biossido di titanio) è uno degli AOP più promettenti in fase di sviluppo, in quanto offre un'elevata efficienza e stabilità chimica rispetto al riutilizzo nella distruzione degli inquinanti persistenti nell'acqua”, continua Mulay. "Il fatto interessante è che, sebbene la fotocatalisi a base di biossido di titanio sia nota dal 1972 come "effetto Honda-Fujishima", il suo sviluppo deve essere rivisitato da una prospettiva di trattamento dell'acqua efficiente, con un trattamento personalizzato per gli inquinanti che mostrano un'elevata resistenza al degrado".
"La combinazione dei vantaggi di diverse tecniche avanzate di trattamento delle acque, potrebbe essere promettente per aiutare a raggiungere l'obiettivo delle Nazioni Unite di acqua pulita e sostenibile per tutti entro il 2030, tuttavia al momento molti AOP sono ancora ad alta intensità di manodopera e costi proibitivi", aggiunge la dott.ssa Natalia Martsinovich del Dipartimento di Chimica, coautore della revisione.
Questo è il motivo per cui i ricercatori chiedono maggiori risorse per investimenti urgenti in trattamenti avanzati delle acque, insieme a politiche che monitorino il rilascio di sostanze inquinanti e incoraggino il riutilizzo delle acque reflue pulite.
“Abbiamo urgentemente bisogno di più risorse investite nella ricerca, nello sviluppo e nell'implementazione di tecnologie avanzate di trattamento delle acque reflue. Insieme a politiche chiare che monitorano il rilascio di inquinanti nell'ambiente, regolano il trattamento di purificazione delle acque reflue e incentivano il riutilizzo delle acque reflue pulite”, afferma Martsinovich. "Solo con l’appoggio delle nazioni di tutto il mondo con la volontà di proteggere le risorse idriche naturali e fornire accesso all'acqua pulita a tutti, possiamo raccogliere i benefici delle tecnologie avanzate di trattamento delle acque per lavorare verso l'obiettivo di sviluppo sostenibile stabilito dalle Nazioni Unite".