5 modi in cui la stampa 3D sta rivoluzionando l’acqua
Oggi quasi un quinto della popolazione mondiale vive in aree con scarsità d’acqua. Entro il 2025, quel numero salirà a 1,8 miliardi di persone . Dall’acqua potabile all’acqua per gli allevamenti ittici al trattamento delle acque reflue, abbiamo bisogno di rivoluzionare l’ottenimento e l’utilizzo dell’acqua per sopravvivere.
La tecnologia sta iniziando una rivoluzione dell’acqua quando ne abbiamo più bisogno. La stampa 3D nel settore idrico e delle acque reflue ha il potenziale per trattare in modo economico le acque inquinate. L’innovativa tecnologia di stampa 3D apre la possibilità di trasformare le infrastrutture idriche.
La rivoluzione dell’acqua utilizza la stampa 3D in cinque modi innovativi.
- Migliore qualità dell’acqua negli allevamenti ittici
L’allevamento ittico, o l’acquacoltura, rappresenta il 47% della produzione ittica globale, rappresentando oltre 80 milioni di tonnellate di pesce nel 2016 . Gli allevamenti ittici rappresentano la maggior parte della crescita nel mercato globale e sono necessari per stare al passo con le esigenze del consumo umano.
Con la crescente importanza degli allevamenti ittici, anche la scienza che sta dietro alle vasche per pesci e alle chiusure d’acqua allevate commercialmente deve crescere. I sistemi idrici selvatici hanno un equilibrio naturale, ma le operazioni commerciali no. La qualità dell’acqua, come l’acidità, deve essere controllata.
La convergenza della stampa 3D e degli allevamenti ittici ha portato a innovazioni nel testare la qualità dell’acqua. I nuovi sistemi possono ora inviare notifiche remote in modo che la qualità dell’acqua possa essere monitorata in modo coerente. Questo metodo economico consentirà agli allevamenti ittici di operare in modo più conveniente nel tempo.
- La dissalazione crea acqua potabile
Nel corso dei prossimi 50 anni, si stima che la popolazione mondiale aumenterà di un altro 40-50% con conseguente aumento della scarsità d’acqua. L’acqua è utilizzata per l’irrigazione, l’uso domestico e l’industria, ma solo una piccola parte dell’acqua mondiale è potabile.
Il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti sta lavorando a piani che utilizzano la stampa 3D per desalinizzare economicamente l’acqua. La desalinizzazione è il processo di rimozione dei componenti minerali dall’acqua, come i sali. Creando questa tecnologia con le stampanti 3D, potrebbe presto esserci un modo per aumentare in modo efficace la fornitura di acqua a livello globale.
- Analisi dell’acqua portatile economica
È difficile da credere, ma una delle principali cause di morte nei paesi in via di sviluppo è l’acqua contaminata. La scarsa qualità dell’acqua porta a malattie, che spesso possono essere mortali. Per risolvere questo problema, è necessario disporre di metodi più efficienti per testare e misurare la qualità dell’acqua. Per queste comunità rurali, questo significa trovare un modo per testare la qualità dell’acqua da remoto ed economicamente.
A tal fine, i ricercatori hanno sviluppato un semplice dispositivo stampato in 3D in grado di testare a distanza la qualità dell’acqua . La tecnologia utilizza una fotocamera digitale con risoluzione da 8 megapixel per registrare il cambiamento di colore necessario per eseguire un test colorimetrico. Il dispositivo è alimentato a batteria e collegato in modalità wireless per l’elaborazione dei dati. Una tecnologia come questa salverà la vita identificando i contaminanti nei nostri sistemi idrici.
- Purificazione e filtrazione dell’acqua
La capacità di testare l’acqua contaminata è incredibile, ma la tecnologia nuova e innovativa che ci consente di rimuovere quella contaminazione è rivoluzionaria. Mentre è stato possibile produrre sistemi di purificazione e filtrazione per lungo tempo, la capacità di farlo in modo economico in un breve periodo di tempo attraverso la stampa 3D significa che i sistemi di filtrazione possono ora raggiungere i luoghi e le persone più bisognosi.
I filtri che si basano su membrane in nano-fibra sono ora stampati utilizzando la tecnologia 3D elettro-filatura. Prodotti come Naked Filter utilizzano questa tecnologia per creare filtri porosi del 70-80% in meno rispetto ai filtri tradizionali, quindi molto più efficaci nella prevenzione di malattie da microbi come la Salmonella o l’e coli.
- Trattamento efficiente delle acque reflue
Secondo il World Water Development Report (WWDR) 2014 dell’ONU-Water, oltre l’ 80% dell’acqua nel mondo non viene raccolta o trattata.
Paesi come la Cina e l’India stanno crescendo rapidamente e hanno bisogno della loro infrastruttura idrica per stare al passo. Il trattamento delle acque reflue può essere costoso in questi paesi, motivo per cui la tecnologia di stampa 3D che riduce i costi si è rivelata rivoluzionaria.
È fondamentale impedire all’acqua non trattata di entrare nell’ambiente. I solidi sospesi, i composti organici biodegradabili, i batteri patogeni e i nutrienti possono essere dannosi per l’ambiente, rendendo i miglioramenti tecnologici per il trattamento delle acque reflue più critici man mano che cresce la scarsità d’acqua.
Aree specifiche di innovazione sono in settori come la tecnologia delle membrane stampate in 3D . Componenti come pompe e articoli come distanziatori di alimentazione sono aree in cui la stampa 3D è stata in grado di produrre alternative di qualità a basso costo alla tecnologia tradizionale.
Una rivoluzione dell’acqua stampata in 3D
Man mano che la scarsità d’acqua cresce e la popolazione aumenta, le esigenze dei nostri sistemi idrici diventano più tese. I progressi tecnologici come la stampa 3D stanno contribuendo a creare una tecnologia rivoluzionaria per migliorare il nostro ambiente e trasformare le comunità in difficoltà.
