Usiamo la nostra immaginazione. 

Tre ore di cammino nel deserto del Kenya, ma in qualche modo l'ambiente circostante non è cambiato. La stessa infinita terra sterile, lo stesso calore penetrante, la stessa ragazza che marciava di fronte a te con i suoi secchi secchi da acqua che tintinnano mentre si scontrano. 

All'improvviso, tutte le ragazze davanti a te iniziano a correre, trascinando ognuna le sue secchi d'acqua. Mentre la polvere raccolta dalla corsa delle ragazze svanisce lentamente alla vista, vedi una pozza d'acqua. Ti chini, scavi il fondale sabbioso con il coperchio e riempi il secchio con acqua contaminata. Stringi la presa sul pesante secchio, ti prepari per un altro trekking di tre ore e ricordi a te stesso che devi ripetere tutto il viaggio di andata e ritorno prima cucini la cena e lavi i piatti. 

Se ti senti disperato di svegliarti alla vita reale, è un peccato perché questa è la vita reale. Secondo il Organizzazione Mondiale della Sanità, almeno 2 miliardi di persone nel mondo non hanno altra scelta che usare fonti d'acqua contaminate anche per bere. 

Ora, prima di sentirti privo di speranza, dovresti sapere che ci sono organizzazioni, università e studenti come te in tutto il mondo che stanno conducendo la battaglia per l'acqua pulita. Al passo con Goal 6 della Obiettivi di sviluppo sostenibile delle Nazioni Unite (SDG), stanno tutti lavorando sodo per rendere l'acqua pulita una realtà per tutti su questo pianeta. 

In questo articolo, mettiamo in evidenza alcuni dei loro sforzi per alleviare la crisi idrica. 

Abbondanza d'acqua XPRIZE

L'innovazione può venire da chiunque, ma tutti hanno bisogno di risorse per trasformare l'innovazione in realtà. Il Fondazione XPRIZE lo sa. Usando competizioni di incentivazione su larga scala, XPRIZE non si limita a buttare soldi in un problema, ma sfida chiunque abbia un'idea innovativa per risolverlo.  

Al passo con gli OSS delle Nazioni Unite, XPRIZE spera di ispirare gli innovatori a contribuire a creare un mondo di abbondanza, in cui tutti abbiano accesso all'energia, all'acqua pulita, ai rifugi, all'istruzione e all'assistenza sanitaria. 

Sul fronte delle acque pulite, l'organizzazione ha lanciato il Abbondanza d'acqua XPRIZE, una competizione multimilionaria volta a risolvere la scarsità d'acqua con tecnologie ad alta efficienza energetica che producono acqua pulita dal vapore acqueo nell'aria, in ottobre 2016.  

"Oltre 780 milioni di persone nei paesi 43 si trovano ad affrontare la scarsità d'acqua a causa della mancanza di disponibilità, distribuzione e accesso irregolari e contaminazione", ha dichiarato Zenia Tata, responsabile del premio di XPRIZE.

Per il massimo impatto, Water Abundance XPRIZE ricercato "Per creare un accesso decentralizzato e conveniente all'acqua, quando e dove le persone ne hanno bisogno" utilizzando 100 percento di energia rinnovabile.

Per vincere il primo premio di $ 1.75 milioni, assegnato a ottobre 2018, il Skysource / Skywater Alliance ha sviluppato un generatore d'acqua facilmente dispiegabile ed efficiente dal punto di vista energetico che produce un minimo di 2,000 litri di acqua al giorno dall'atmosfera in qualsiasi clima ad un costo non superiore a due centesimi al litro. 

MIT & UC Berkeley - Estrarre l'acqua dall'aria secca

Insieme, un team di ricercatori del MIT e dell'Università della California a Berkeley ha inventato un dispositivo che tira l'acqua dall'aria secca.

Tutto ciò che è necessario per alimentare il dispositivo è la luce solare, che sarà particolarmente utile nelle aree povere e remote che non hanno accesso ad acqua sicura.

In prove sul campo, I ricercatori del MIT hanno dimostrato che il loro prototipo di dispositivo può effettivamente attingere acqua dall'aria del deserto.

"È davvero gratificante per noi scienziati e ingegneri lavorare su tale tecnologia e realizzare sviluppi che ci consentano di avvicinarci alla realizzazione di un dispositivo su larga scala e di affrontare la scarsità d'acqua locale", ha affermato l'autore co-lead Hyunho Kim, ex Dottorando del MIT e Sameer Rao, MIT postdoc.

University of Minnesota - "Super sponge"

Sviluppato da Abdennour Abbas e la sua laboratorio team, il "super spugna"Utilizza la nanotecnologia per rimuovere il mercurio, una neurotossina che può causare gravi problemi di salute, dal rubinetto e dal lago in meno di 5 secondi e dai rifiuti industriali in soli 5 minuti. 

Ad esempio, ci vorrebbe solo una spugna da basket per pulire il lago di Como nel Minnesota se fosse contaminata da mercurio.

"Lo sviluppo di tecnologie efficienti ed economiche come questa è il modo migliore per ridurre sia l'inquinamento ambientale sia i costi delle bonifiche per l'industria", ha affermato Abbas. "È il modo migliore per alleviare le nostre divergenze in merito alle normative ambientali, ed è per questo che abbiamo bisogno di maggiori finanziamenti per la scienza e l'ingegneria."

Università del Texas ad Austin - Mietitrice di umidità

Guidati da Guihua Yu, professore associato presso la School of Engineering di UT Austin, un team di ricercatori sviluppato una tecnologia a energia solare che assorbe l'umidità dall'aria e la restituisce come acqua pulita. 

Questa nuova tecnologia potrebbe eventualmente fare uso di una stima 50,000 di chilometri cubi di acqua contenuti nell'atmosfera per portare acqua pulita e potabile nelle regioni più vulnerabili.  

Secondo Yu, il team sta pianificando di esplorare ulteriormente la scienza che sta dietro la cattura e il rilascio di umidità, l'evaporazione e la condensazione dell'acqua per migliorare le prestazioni della loro tecnologia e trovare un design più economico basato su idrogel. 

Ed è orgoglioso di far parte di un gruppo di università in lotta per l'acqua pulita per tutti. 

"L'attenzione delle università sugli OSS, in particolare gli argomenti relativi all'acqua pulita, è un chiaro segnale che mostra il significato di tali argomenti per lo sviluppo sostenibile della civiltà umana", ha detto Yu. 

UT Dallas & Penn State University - Tecnologia per la raccolta dell'acqua

Ispirato da coleotteri e piante, un team di ricercatori dell'Università del Texas a Dallas e Penn State University ha sviluppato una superficie che può rapidamente raccogliere le molecole d'acqua dalla nebbia e dal vapore dell'aria e dirigerle verso un serbatoio lungo microgroove lubrificati.

Imparando dagli scarabei del deserto come assorbire le goccioline d'acqua dalla nebbia e dalle piante di brocca e dalle foglie di riso come dirigere rapidamente le goccioline d'acqua verso un serbatoio, il team ha costruito una superficie e inciso strutture direzionali di dimensioni nanometriche. Hanno quindi rivestito la superficie con un lubrificante liquido idrofilo. 

La combinazione di solchi direzionali e la superficie scivolosa idrofilica si è rivelata più efficace nel catturare e dirigere le goccioline d'acqua rispetto alle superfici comparabili.

I ricercatori hanno già depositato un brevetto sulla loro "superficie scivolosa direzionale idrofila" o SRS. 

"Abbiamo in programma di produrre l'SRS su larga scala", ha detto Simon Dai, assistente professore di ingegneria meccanica presso la Erik Jonsson School of Engineering and Computer Science presso UT Dallas. "La ricerca futura del nostro gruppo include lo sviluppo di un materiale durevole per la raccolta dell'acqua a bassa umidità."

Università del Maryland - Evaporatore solare 

Una squadra dell'Università del Maryland ha avuto successo sviluppato un evaporatore economico a energia solare che desalinizza l'acqua. 

"Attualmente, la desalinizzazione dell'acqua a energia solare sta diventando una delle tecniche più promettenti per aumentare l'approvvigionamento di acqua pulita a causa dell'abbondanza di energia solare e acqua di mare e della sua impronta di carbonio trascurabile, in particolare per le aree remote che mancano di elettricità o infrastrutture", ha detto due dei ricercatori, Liangbing Hu, professore associato di scienza dei materiali presso UMD, e Chaoji Chen, un socio postdoc presso UMD. 

Realizzato in legno, l'evaporatore galleggia sull'acqua salata, assorbe il calore solare in alto, estrae l'acqua salata dal basso, la converte in vapore sulla sua superficie superiore, lascia dietro il sale e produce acqua potabile. 

Monash University - Sistema di desalinizzazione ad energia solare

Alla Monash University, in Australia, un team di ricercatori guidato da Xiwang Zhang, un professore di ingegneria chimica, sviluppato a tecnologia a energia solare che desalinizza l'acqua di mare per produrre acqua potabile pulita per migliaia di comunità off-grid. 

Attraverso un filo di cotone, con diametro 1-millimetro, l'acqua salata viene pompata fino al disco di evaporazione, che è fatto di carta da filtro super-idrofila. La carta da filtro intrappola l'acqua pura e spinge il sale rimanente ai bordi del disco. 

"Speriamo che questa ricerca possa essere il punto di partenza per ulteriori ricerche in modi energetici passivi per fornire acqua pulita e sicura a milioni di persone, illuminando l'impatto ambientale dei rifiuti e recuperando risorse dai rifiuti", ha detto Zhang in una nota. 

Politecnico di Torino - Dissalatore galleggiante

Al Politecnico di Torino, un team di ricercatori ha sviluppato con successo un prototipo di un dispositivo galleggiante che raccoglie l'acqua di mare usando un materiale poroso a basso costo, riscalda l'acqua di mare raccolta usando l'energia solare e separa il sale dall'acqua evaporante che poi diventa potabile. 

A differenza dei metodi convenzionali che richiedono componenti meccanici o elettrici costosi e ingombranti, come le pompe, la loro tecnologia assorbe semplicemente l'acqua di mare attraverso il suo materiale poroso. 

In un dichiarazione, i ricercatori hanno affermato di aver prodotto con successo fino a 20 litri di acqua potabile per metro quadrato esposti al sole al giorno. 

Carnegie Mellon University - Sistema di filtrazione dell'acqua

Un altro metodo che potrebbe aiutare le aree affamate d'acqua è l'utilizzo di materiali vegetali come mezzo per filtrare l'acqua sporca.

I ricercatori della Carnegie Mellon University hanno Ha sviluppato un modo combinare proteine ​​di semi della pianta di Moringa Oleifera, una pianta commercialmente preziosa originaria dell'India, con tecniche di filtrazione a sabbia per produrre un meccanismo di filtrazione semplice ed efficace.

Dalle proteine ​​dei semi, i ricercatori hanno prodotto "f-sand" con carica positiva, che attira contaminanti con carica negativa, trasformando facilmente l'acqua contaminata in acqua potabile.  

“La sabbia è per lo più caricata negativamente. Le proteine ​​dei semi di Moringa oleifera sono cariche positivamente e la maggior parte dei contaminanti sospesi (argilla sospesa o altre particelle minerali, batteri, materiale organico in decomposizione naturalmente presente nell'ambiente) che dovrebbero essere rimossi dall'acqua per renderla potabile sono caricati negativamente, " disse Bob Tilton, il professore di Chevron in Ingegneria Chimica e Ingegneria Biomedica presso la CMU.

Secondo Tilton, f-sand sarà facilmente adattato dagli utenti locali, poiché la tecnica richiede pochi strumenti e un lavoro abbastanza semplice.

"I sistemi potrebbero essere impostati per funzionare a livello molto localizzato, probabilmente anche a livello di singola famiglia", ha affermato.

Rice University - Sistema di trattamento delle acque

Guidati da Qilin Li, professore di ingegneria civile e ambientale e di scienza dei materiali e nanoingegneria, i ricercatori della Rice University stanno lavorando a sistema di trattamento che può estrarre selettivamente tossine nocive dall'acqua potabile e dalle acque reflue da fabbriche, sistemi fognari e pozzi di petrolio e gas.

Il sistema estrae selettivamente gli ioni bersaglio dai fluidi che attraversano un sistema simile a un labirinto. Quindi, quando i pori si riempiono di tossine, gli elettrodi possono essere puliti, ripristinati e riutilizzati.

Il sistema di trattamento dovrebbe essere un'alternativa a basso costo e risparmio energetico ai sistemi tradizionali.

Accademia cinese delle scienze a Pechino e Università di Yangzhou - Tecnologia per la purificazione dell'acqua

Dall'Accademia cinese delle scienze di Pechino e dall'Università di Yangzhou nel Jiangsu, un team di ricercatori ha sviluppato un tecnica di depurazione dell'acqua ad alta efficienza energetica utilizzando nanoschede di nitruro di carbonio grafitico, un materiale economico che assorbe la luce, genera ossigeno reattivo e aiuta a uccidere i batteri. 

A differenza dei metodi tradizionali di purificazione dell'acqua, la loro tecnica utilizza un design catalitico unico che offre un trattamento dell'acqua sicuro per l'ambiente ed efficiente. Il loro prototipo non solo ha richiesto solo 30 minuti per purificare l'acqua ricca di batteri, uccidendo oltre il 99.9999 percento di batteri, come E.coli, ma non ha lasciato indietro inquinamento secondario o residui di ioni di metalli pesanti. 

Cornell University - Strutture efficienti per il trattamento dell'acqua

Oltre alla ricerca di metodi innovativi, i college condividono le loro tecnologie con le persone che ne hanno più bisogno per lavorare: la gente del posto nelle regioni a scarsità d'acqua. 

Alla Cornell University, come uno dei tanti progetti guidati dal Tata-Cornell Institute for Agriculture and Nutrition (TCI), un'iniziativa di ricerca focalizzata sulla risoluzione della povertà, della malnutrizione e dello sviluppo rurale in India, Aguaclara costruisce impianti di trattamento dell'acqua a energia solare e senza elettricità nelle regioni rurali. 

Sviluppato dalla Cornell University, la tecnologia rimuove la materia sospesa e la contaminazione fecale dall'acqua, utilizza l'energia solare per pompare pozzi di pianura in un serbatoio elevato in un villaggio e quindi, senza elettricità o in base ai combustibili fossili, trasporta acqua pulita nelle case dei villaggi. 

Al fine di incoraggiare la proprietà e la governance della comunità, AguaClara di solito collabora con organizzazioni locali per costruire, gestire e mantenere gli impianti di trattamento delle acque. 

Ad esempio, nei villaggi indiani di Jharkhand, una struttura di AguaClara collabora con PRADAN, un'organizzazione non governativa locale (ONG) e forma i locali per operare e infine mantenere la struttura attraverso un sistema tariffario conveniente. 

Ulster University - Approccio multidisciplinare all'acqua pulita

Nell'Irlanda del Nord, l'Università di Ulster è alla guida di un progetto di ricerca da £ 6 milioni sviluppare tecnologie a basso costo in grado di fornire acqua potabile sicura nelle regioni in via di sviluppo. Lavorando con più università di altri paesi, il Progetto acqua sicura coinvolge esperti di molteplici settori, come ingegneria, economia, diritto e psicologia. 

Inizialmente lavorando con le comunità rurali della Colombia e del Messico, il team coinvolge i locali fin dall'inizio del progetto in modo che le tecnologie soddisfino le esigenze dei locali. 

Combattere insieme per acqua pulita e altro ancora 

La maggior parte delle volte è facile dare le cose per scontate. Ma solo perché puoi camminare fino a una fontana mentre vai a una lezione e bere da essa senza doversi preoccupare che sia contaminata, non significa che sia così facile per tutti gli altri in tutto il mondo. Fortunatamente, le organizzazioni e le università non stanno chiudendo gli occhi sul problema. Invece, stanno facendo quello che sanno fare meglio per portare acqua pulita a ogni famiglia: innovazione, ideazione e azione. 

"Le università, e in particolare 18-22 +, sono il futuro della nostra terra", ha affermato Chen. "Imparare e prendersi più cura degli SDG e dell'acqua pulita aiuterà 18-22 + i bambini di età ad affrontare queste sfide in modo più efficiente quando si diplomano ed entrano nella società."