lunedì , 18 Ottobre 2021
bonifica di falde acquifere
Foto di Gianni Crestani da Pixabay

Nanoparticelle di ferro per la bonifica di falde acquifere 

Le acque sotterranee rappresentano una delle risorse idriche più importanti del pianeta, sia per qualità che per abbondanza. Infatti, costituiscono il 30% delle acque dolci sfruttabili dall’uomo. Il restante 68% si trova nei ghiacciai e il 2% in corpi idrici superficiali. Per preservare questa ricchezza, un gruppo di ricercatori del Politecnico di Torino del Dipartimento di Ingegneria dell’Ambiente, del Territorio e delle Infrastrutture, ha dimostrato come si potrebbero utilizzare delle nanoparticelle di ferro per la bonifica di falde acquifere. Con questo studio, il team è riuscito a migliorare il processo di nanoremediation, una nanotecnologia ambientale innovativa. Il suo scopo è recuperare le falde acquifere contaminate da sostanze tossiche e cancerogene, come i metalli pesanti. 

Ma in cosa consiste precisamente la nanoremediation?

La nanoremediation

La nanoremediation è un processo che comporta l’iniezione nel sottosuolo di nanoparticelle ingegnerizzate per la degradazione, la trasformazione o l’immobilizzazione degli inquinanti

È un approccio non invasivo, flessibile e riduce il tempo per effettuare la bonifica di falde acquifere.

Lo studio

Lo studio del Politecnico di Torino parte dall’utilizzo di nanoparticelle di ossido di ferro (FeOx), stabilizzate con acido umico. Questi elementi vengono poi iniettati, in modo sequenziale, con un agente destabilizzante, cioè o calcio o magnesio, attraverso mezzi porosi. In questo caso, il mezzo poroso utilizzato è la sabbia silicea. Tutte le soluzioni sono state degassate in un ambiente sottovuoto prima dell’uso.

Entrambi si sovrappongono nella posizione di destinazione, ovvero nella porzione centrale, dei sistemi porosi, formando una zona reattiva. 

Per ottenere un buon risultato è necessario che le nanoparticelle siano consegnate con precisione nel punto che si vuole bonificare. Inoltre, devono essere stabili nel tempo, sia per estendere la durata della bonifica, sia per prevenire il loro spostamento incontrollato. 

I problemi precedenti 

Lo spostamento incontrollato delle nanoparticelle è stato il problema riscontrato fino al momento di questo studio. 

Infatti, queste nanoparticelle rischiano di avere una mobilità o troppo limitata o troppo eccessiva. Nel primo caso non si distribuiscono efficacemente nella zona reattiva. Il secondo, invece, determina una dispersione del materiale nel sottosuolo.

Queste difficoltà hanno impedito l’estensione del processo su larga scala, perché c’è il rischio di perdere molto materiale, con la conseguente diminuzione dell’efficacia della bonifica e un aumento dei costi totali.

La particolarità dello studio

L’utilizzo di nanoparticelle per la bonifica di falde acquifere non è una novità. In questo studio, però, si è cercato di controllare la mobilità di queste particelle in mezzi porosi, proprio attraverso l’iniezione sequenziale di nanoparticelle reattive e di un agente destabilizzante.

L’obiettivo è stato proprio quello di creare una zona reattiva in una porzione mirata della falda acquifera contaminata.

Al termine dell’esperimento, il team di ricercatori è riuscito a trovare un compromesso tra una mobilità limitata e una mobilità elevata attraverso un modello matematico che descrive il controllo dell’immissione delle sostanze nelle falde. 

I risultati in laboratorio sono stati ottimi. Dunque, questa nuova tecnologia permetterebbe sia di ammortizzare i costi per la bonifica di falde acquifere ma, soprattutto, di migliorarne i risultati.

Inoltre, questo metodo potrebbe essere un passo in avanti per il controllo dei nanomateriali nell’ambiente. 

Marianna Fierro

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