MIT Sviluppa Sistema a Ultrasuoni per Rapida Estrazione di Acqua Atmosferica

Ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno introdotto una metodologia per l'estrazione di acqua potabile dall'atmosfera, un progresso nel campo dell'Atmospheric Water Harvesting (AWH). Questa tecnologia, oggetto di attenzione nel corso del 2025, utilizza onde ultrasoniche per accelerare il rilascio di umidità intrappolata nei materiali assorbenti, riducendo un processo che tradizionalmente richiedeva ore o giorni a pochi minuti.

La dottoressa Svetlana Boriskina, scienziata principale presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica del MIT, ha guidato il team con l'obiettivo di fornire una soluzione per le comunità colpite dalla scarsità idrica, anche in contesti aridi dove la desalinizzazione non è praticabile. I risultati dello studio sono stati pubblicati il 18 novembre 2025 sulla rivista Nature Communications.

Il sistema si basa su un attuatore ceramico che, alimentato elettricamente, genera vibrazioni a frequenze ultrasoniche superiori ai 20 kilohertz. Queste onde acustiche agiscono come una forza meccanica mirata, rompendo i legami che trattengono le molecole d'acqua sulla superficie del sorbente. Il dottorando Ikra Iftekhar Shuvo, primo autore dello studio, ha applicato la sua competenza sugli ultrasuoni per facilitare il rilascio delle molecole d'acqua in goccioline, che vengono poi raccolte.

I test empirici hanno evidenziato un notevole incremento di efficienza: il prototipo a ultrasuoni si è dimostrato circa 45 volte più efficace nel rilascio dell'acqua catturata rispetto ai sistemi termici basati sull'evaporazione solare. Mentre i metodi convenzionali basati sul calore solare possono richiedere intere giornate per il desorbimento, la tecnologia del MIT asciuga i campioni di sorbente saturo in pochi minuti dopo l'attivazione ultrasonica, moltiplicando la resa giornaliera attraverso cicli rapidi di assorbimento-rilascio.

Una considerazione fondamentale di questo approccio è la sua dipendenza da una fonte di alimentazione elettrica, a differenza dei sistemi passivi che utilizzano esclusivamente l'energia solare. Per affrontare questo aspetto, il team della dottoressa Boriskina ha proposto l'integrazione del dispositivo con una piccola cella fotovoltaica. Questa cella fornirebbe l'energia necessaria all'attuatore e potrebbe anche fungere da sensore per automatizzare il ciclo di estrazione rilevando la saturazione del materiale assorbente. L'intento è creare sistemi autonomi e decentralizzati, adatti a contesti remoti.

La visione per l'implementazione pratica prevede un'unità domestica compatta, delle dimensioni di un infisso di finestra, capace di eseguire cicli multipli di raccolta e rilascio giornalieri per assicurare un flusso costante di acqua potabile. Inoltre, il meccanismo ultrasonico è compatibile con la maggior parte dei sorbenti esistenti, ampliando il potenziale di adozione in aree con risorse idriche limitate. L'efficacia del metodo, superando il limite termico dei sistemi precedenti, propone una nuova prospettiva ingegneristica per affrontare la crisi idrica globale.