Front Cover https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/chem.202203929

Alcuni scienziati di Singapore hanno dimostrato che le bucce di frutta possono essere utilizzate per purificare l’acqua, un’innovazione che potrebbe essere impiegata in aree remote e zone disastrate dove l’accesso all’elettricità è limitato. I risultati sono stati pubblicati su Chemistry A European Journal.

Ogni anno a Singapore si producono circa 20.000 tonnellate di scarti di frutta, la maggior parte dei quali generati dall’industria dei succhi di frutta, che utilizza il 50% della frutta e scarta il resto. Mentre altri vedono solo rifiuti, il Dottor Edison vede una fonte di ricchezza, risorse libere che possono essere convertite in prodotti di valore, in questo caso l’MXene. L’MXene è una classe di materiale con eccellenti proprietà di conversione luce-calore che può essere utilizzato per creare celle solari per la purificazione dell’acqua utilizzando l’energia solare rinnovabile. Questo distillatore solare può essere reso portatile e facilmente distribuito in aree remote dove l’accesso all’elettricità è limitato.

Utilizzando un metodo di carbonizzazione in due fasi, i rifiuti di frutta comune come bucce di cocco, bucce d’arancia e bucce di banana sono stati utilizzati per creare materiali MXene. Questi materiali MXene sono stati poi utilizzati per creare un assorbitore solare da utilizzare per la desalinizzazione dell’acqua.

Lo studio ha dimostrato che gli MXeni derivati dagli scarti della frutta avevano un’eccellente efficienza, del 90%, di conversione luce-calore, superiore di quasi il 30% a quella di un assorbitore solare commerciale, migliorando il tasso di produzione dell’acqua di circa il 50% rispetto ai distillatori solari esistenti. Inoltre, il materiale MXene è risultato meno costoso rispetto alle alternative commerciali, poiché una delle fonti di reagenti è ricavata gratuitamente dagli scarti della frutta. Infine, l’acqua purificata prodotta dal prototipo soddisfava gli standard dell’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) per l’acqua potabile.

Come la grafite, gli MXeni non solo sono conduttori naturali, ma hanno anche una struttura 2D che li rende utili per immagazzinare cariche nelle batterie e potrebbero presto essere utilizzati nella produzione di batterie. Pertanto, l’MXene prodotto dai rifiuti della frutta ha potenziali applicazioni che vanno ben oltre la purificazione dell’acqua.

La sfida principale consiste nell’individuare materiali appropriati per un distillatore solare ecologico e più efficiente. I rifiuti organici sono tipicamente mescolati con altre impurità, che non sono di natura organica. Di conseguenza, l’uso delle tecnologie esistenti per produrre materiali puri è limitato. E’ necessario un ulteriore sforzo per selezionare i tipi di materiali di scarto, utilizzando ad esempio l’intelligenza artificiale in combinazione con il machine learning per migliorare la qualità del processo di gestione dei rifiuti.