DARPA finanzia con 14,3 milioni di dollari GE Research per un dispositivo stampato in 3D che estrae acqua potabile dall’aria

GE RESEARCH HA ASSEGNATO 14 MILIONI DI DOLLARI A UN DISPOSITIVO PORTATILE DI STAMPA 3D CHE PRODUCE ACQUA DAL NULLA

GE Research , l’ala di ricerca e sviluppo del conglomerato americano GE , ha ricevuto 14,3 milioni di dollari dalla Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) per trasformare il trasporto di acqua potabile alle truppe sul campo attraverso un dispositivo stampato in 3D che lo produce letteralmente dal sottile aria.

Insieme a scienziati e ingegneri dell’Università della California a Berkeley , dell’Università di Chicago e dell’Università del South Alabama , GE Research svilupperà il dispositivo compatto e portatile che potrebbe produrre abbastanza acqua al giorno per 150 soldati.

Denominato AIR2WATER, il progetto quadriennale fa parte del programma Atmospheric Water Extraction (AWE) della DARPA e potrebbe fornire una tecnologia rivoluzionaria per affrontare la scarsità d’acqua in tutto il mondo.

“Oggi, la logistica e i costi legati al trasporto dell’acqua sono sbalorditivi e nelle pericolose zone di guerra provocano vittime”, ha affermato David Moore, Principal Investigator e Technology Manager for Material Physics and Chemistry presso GE Research.

“CREANDO UN DISPOSITIVO COMPATTO E ALTAMENTE PORTATILE CHE ESTRAE IN MODO EFFICIENTE L’ACQUA DALL’ATMOSFERA, POSSIAMO SALVARE VITE UMANE E ALLEVIARE L’ONERE LOGISTICO E FINANZIARIO DELLE NOSTRE FORZE ARMATE”.

Affrontare la scarsità d’acqua

Con oltre un miliardo di persone senza accesso all’acqua e circa 2,7 miliardi di persone che soffrono di carenza idrica secondo le statistiche del World Wildlife Fund , il dispositivo di GE potrebbe avere impatti di portata molto maggiore in tutto il mondo rispetto alle sole zone di conflitto. Il programma AWE della DARPA mira infine a supportare lo sviluppo di piccoli sistemi distribuiti in grado di fornire acqua alle truppe sul campo e per missioni umanitarie.

Attualmente, un terzo del budget del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti (DoD) è assorbito dagli oneri logistici derivanti dal trasporto di acqua via aria e via terra su lunghe distanze e terreni complessi. Il prototipo di dispositivo di GE potrebbe ridurre drasticamente, e forse anche eliminare, la necessità di distribuzione dell’acqua fornendo una fonte pronta di acqua pulita ovunque nel mondo.

C’è stato un crescente interesse tra i ricercatori e alcune aziende di stampa 3D nel fornire fonti d’acqua sicure, principalmente incentrate sulle tecnologie di purificazione dell’acqua. Nel 2017, un team multidisciplinare dell’Università di Bath ha stampato in 3D una “ lastra ” di plastica progettata per fornire acqua potabile pulita alle comunità in alcune parti dell’Asia, dell’Africa e dell’America Latina, e altrove i ricercatori hanno utilizzato una rete distanziale avanzata stampata in 3D per consentire uso più produttivo dell’osmosi inversa per produrre acqua potabile.

Più di recente, gli scienziati dell’Università di Huelva hanno utilizzato la stampa 3D per creare una struttura a spirale in grado di rimuovere diciotto sottoprodotti di disinfezione (DBP) dall’acqua potabile e Blue Tap, spin-out dell’Università di Cambridge, ha ricevuto un Innovate UK Smart Grant per supportare lo sviluppo tecnico della sua tecnologia di purificazione dell’acqua con dosatore di cloro stampato in 3D .

In caso di successo, il prototipo di dispositivo di GE sembrerebbe essere il primo dispositivo a produrre effettivamente acqua potabile sicura da “zero”, il che potrebbe fornire una svolta significativa nell’area della distribuzione e della purificazione dell’acqua.

Il dispositivo stampato in 3D che sarà progettato e sviluppato da GE sarà compatto e abbastanza leggero da essere trasportato da quattro soldati in modo che sia adatto per l’uso nelle basi. Il dispositivo proposto sarà costituito da materiali assorbenti in grado di assorbire aria e uno scambiatore di calore stampato in 3D che attirerà il calore sui materiali assorbenti per formare acqua.

Il team della UC Berkeley guiderà lo sviluppo dei materiali assorbenti, aiutato dall’Università dell’Alabama che modellerà il trasferimento di massa e misurerà la cinetica di adsorbimento dei materiali per garantire che quelli giusti siano selezionati per il dispositivo. Anche gli esperti dell’Università di Chicago contribuiranno a questa fase con strumenti di screening molecolare guidati dall’intelligenza artificiale (AI).

Nel frattempo, GE guiderà l’integrazione complessiva del sistema dei materiali, la modellazione e i successi dell’IA, e progetterà lo scambiatore di calore stampato in 3D e garantirà l’integrazione dell’assorbente nel dispositivo.

Una volta completato, si stima che il prototipo del dispositivo sia in grado di fornire acqua potabile sicura ogni giorno a 150 soldati riducendo in modo significativo i costi e la logistica del trasporto dell’acqua sul campo. In definitiva, il dispositivo potrebbe fornire una risposta potenzialmente rivoluzionaria alle crisi di scarsità d’acqua in tutto il mondo, che sembrano destinate ad aumentare man mano che gli impatti dei cambiamenti climatici continuano a farsi sentire in tutto il mondo.

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