Il cambiamento climatico in atto sta incidendo sui livelli di siccità globale, in porzioni del pianeta Terra sempre più ampi.
Entro il 2025, metà della popolazione mondiale vivrà in aree sottoposte a stress idrico, secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità.
L'urgenza idrica si nota anche nella quantità crescente di ricerche internazionali, che cercano una soluzione al problema, proponendo metodi sempre più efficienti di desalinizzazione, cioè riducendo o eliminando il livello di salinità dell'acqua del mare, per usarla in agricoltura o per renderla potabile, quindi adatta ad un uso umano.
Attualmente i principali metodi per desalinizzare l'acqua sono la distillazione solare multistadio - in cui l'acqua marina entra in vani posti in sequenza ed evapora attraverso i vari stadi, lasciando dietro di sé il sale - e l'osmosi inversa - processo alimentato solo dal calore solare, ma il problema principale è che il sale si accumula rapidamente all'interno del dispositivo sotto forma di cristalli che intasano il sistema.
Un importante passo avanti nel processo di desalinizzazione, denominato Redox Flow o batterie a flusso Redox, una tecnica elettrochimica emergente, che oltre a trasformare l'acqua di mare in acqua potabile, consente anche di immagazzinare l'energia rinnovabile prodotta dal flusso dell'acqua a prezzi accessibili.
Lo studio dimostra che tramite il sistema RFD si può ridurre il tasso di rimozione del sale di circa il 20%, diminuendo allo stesso tempo la domanda di energia, ottimizzando le portate dei fluidi.
Il gruppo di ricerca alla Tandon School, guidato da André Taylor, professore di ingegneria chimica e biomolecolare, è riuscito ad ottimizzare il processo di desalinizzazione fino a circa 700 litro/ora per metro quadrato, numeri molto elevati rispetto ai 15 litro/ora dell'osmosi inversa.
Integrando perfettamente lo stoccaggio dell'energia e la desalinizzazione, la visione è quella di creare una soluzione sostenibile ed efficiente che non solo soddisfi la crescente domanda di acqua dolce, ma sostenga anche la conservazione ambientale e l'integrazione delle energie rinnovabili.
Il procedimento Redox Flow, dunque, permetterebbe l'utilizzo efficiente di fonti energetiche rinnovabili intermittenti, come il solare e l'eolico la cui energia sarebbe immagazzinata nelle batterie a flusso Redox, e rilasciata su richiesta, fornendo un'integrazione di energia elettrica quando necessario.
L'impiego di questa tecnologia ridurrebbe la dipendenza dalle reti elettriche convenzionali, favorendo la transizione verso un processo di desalinizzazione dell'acqua a zero emissioni di carbonio ed ecologico.