Esiste un’impellente necessità di trovare nuovi metodi per la potabilizzazione delle acque, più pratici ed economici di quanto disponiamo attualmente. Catastrofi naturali come alluvioni, tsunami, terremoti spesso sono accompagnate dalla diffusione di malattie anche letali, come la gastroenterite, la giardiasi e persino il colera, a causa della mancanza di una fonte immediata da cui attingere acqua potabile. Adesso un team di ricercatori della McGill University ha compiuto un passo fondamentale verso la creazione di un sistema portatile e a buon mercato, basato su un semplice filtro cartaceo rivestito da nanoparticelle di argento pronto per essere utilizzato in casi di emergenza, limitando il rischio di assumere acqua contaminata.
Secondo Derek G. Gray, uno degli autori della ricerca, l’argento viene sfruttato per la decontaminazione dell’acqua da molto tempo. I Greci ed i Romani conservavano la loro acqua in brocche d’argento. Tuttavia, anche se l’argento è stato usato per tenere lontani i batteri con diverse modalità, dalle fasciature alle calze antibatteriche, nessuno lo ha mai usato sistematicamente per la produzione di acqua potabile, forse perché sembrava troppo semplice.
Derek Gray
Gray, in collaborazione con Theresa Dankovich, ha immerso dei fogli di carta da filtro spessa mezzo millimetro in una soluzione di nitrato d’argento. Per la formazione delle nanoparticelle, l’argento è stato ridotto tramite un bagno di boroidruro di sodio, quindi hanno usato la carta per filtrare una sospensione di batteri patogeni (Escherichia coli e Enterococcus faecalis), alla concentrazione tipica di una poco invitante pozzanghera. Il rilascio di argento dai fogli è trascurabile, con valori inferiori a 0,1 parti per milione, attuale limite per questo parametro nelle acque destinate al consumo umano secondo l’EPA e l’organizzazione mondiale della sanità. L’aspetto interessante è che le nanoparticelle di argento permangono sulla carta, anche dopo che l’acqua contaminata è passata attraverso di essa.
Sono sufficienti meno di 6 milligrammi per grammo secco di carta, per uccidere quasi tutti i batteri producendo un liquido che soddisfa ampiamente gli standard fissati dalla americana Environmental Protection Agency (EPA).
Il sistema filtrante non è stato ideato come sistema alternativo per il n0rmale trattamento delle acque, bensì come una rapida assistenza in piccola scala nei casi di emergenza. Per ora, in laboratorio, tutto funziona a dovere, tuttavia sarà necessario migliorarlo e provarlo sul campo. L’acqua può contenere una miscela complessa di agenti inquinanti organici ed inorganici che potrebbe interferire con l’azione battericida della carta, anche se bisogna considerare che, una volta commercializzato, i filtri potabilizzanti costerebbero poco più di un comune pezzo di carta.
La ricerca è stata finanziata dal National Sciences and Engineering Council of Canada (NSERC) e il lavoro fa parte del Sentinel NSERC Bioactive Paper Network.
L’efficacia delle nanoparticelle di argento (AgNP) è già stata dimostrata anche per quanto riguarda la decontaminazione dell’aria tramite filtri a carbone attivo, come riportato in questo abstract.
Dankovich TA, & Gray DG (2011). Bactericidal Paper Impregnated with Silver Nanoparticles for Point-of-Use Water Treatment. Environmental science & technology, 45 (5), 1992-8 PMID: 21314116
Il chimico impertinente 
Se i costi saranno abbastanza bassi per filtri sufficentemente durevoli si tratterebbe di una soluzione geniale nella sua semplicità.
Ciao bernardodaleppo e benvenuto sul blog!
Purtroppo non ho idea di come calcolare l’intero costo del dispositivo, tuttavia qualche idea me la sono fatta.
Tenendo conto che la quotazione odierna dell’argento si aggira sui 36$ all’oncia (28,35 grammi), un grammo vale circa 90,5 €c al cambio odierno di 1,4$/€), mentre sei milligrammi (il dato del paper) costano poco più di mezzo centesimo. Direi che il materiale non è per nulla oneroso.
Sì, direi che se fosse utilizzato nelle emergenze da grandi enti, al posto delle bottigliette di plastica, potrebbe essere oggetto di una produzione sufficentemente di grande scala da renderla veramente conveniente, però il costo che tu hai ipotizzato prende in considerazione solo il metallo nobile, per rendere utile ed efficace la cosa il filtro dovrebbe essere accompagnato anche da contenitori dimensionati sul filtro in modo da renderne pratico l’uso e il trasporto, oltre che a garantirne la durata.