Acqua più pulita grazie a una nuova tecnologia italo-europea basata sul grafene

Una collaborazione tra il Cnr-Isof e l’azienda MEDICA S.p.A. ha portato allo sviluppo di un innovativo sistema di filtraggio a base di ossido di grafene e polisulfone in grado di eliminare efficacemente i contaminanti emergenti dall’acqua potabile. La scoperta, pubblicata sulla prestigiosa rivista scientifica Nature Water, promette di rivoluzionare il trattamento delle acque.

Una svolta significativa nella purificazione dell’acqua arriva dalla sinergia tra la ricerca italiana e l’industria. Scienziati del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr-Isof) di Bologna e l’azienda MEDICA S.p.A. hanno unito le forze per creare una tecnologia all’avanguardia basata sull’ossido di grafene, un nanomateriale dalle straordinarie proprietà filtranti.

Il risultato di questa collaborazione decennale è un filtro capace di catturare efficacemente i cosiddetti “contaminanti emergenti” (EC), sostanze chimiche di recente diffusione che destano crescente preoccupazione per la loro presenza nelle fonti idriche.

Questi inquinanti, che includono residui di farmaci, pesticidi, filtri solari, cosmetici e ritardanti di fiamma, vengono costantemente rilasciati nell’ambiente e la loro rimozione rappresenta una sfida cruciale per garantire la salubrità dell’acqua potabile.

La nuova tecnologia sviluppata dal team italo-europeo si dimostra particolarmente efficace nell’intercettare sostanze persistenti come i PFAS (composti per- e polifluoroalchilici), antibiotici chinolonici e persino il piombo, con prestazioni che superano o eguagliano i sistemi di filtrazione attualmente in uso.

Un aspetto particolarmente interessante di questa innovazione è la sua potenziale industrializzazione. Il sistema è stato progettato per essere integrato facilmente nelle linee di produzione esistenti, con costi di produzione contenuti e un utilizzo minimo di ossido di grafene nelle membrane filtranti.

“Questo è un chiaro esempio di come la ricerca fondamentale, se orientata verso le esigenze del settore industriale e supportata da finanziamenti pubblici mirati, possa generare risultati tecnologici concreti con un impatto reale sulla società,” ha commentato con entusiasmo Vincenzo Palermo, direttore del Cnr-Isof di Bologna e tra gli autori principali dello studio. “Abbiamo sviluppato una tecnologia che coniuga sicurezza ed ecosostenibilità, e grazie alla collaborazione con MEDICA S.p.A. sarà possibile produrre su larga scala migliaia di filtri ogni anno.”

Il percorso che ha portato a questa innovazione è iniziato oltre dieci anni fa, con lo sviluppo di membrane avanzate che combinano polisulfone e ossido di grafene.

Un momento chiave è stata la realizzazione di una linea di produzione semi-industriale nell’ambito del progetto europeo GRAPHIL, finanziato dalla Graphene Flagship, un’iniziativa che ha permesso di trasformare i promettenti prototipi di laboratorio in una realtà commerciale.

“La forte sinergia e la collaborazione quotidiana tra i nostri team sono state fondamentali per il successo di questo progetto,” sottolineano Manuela Melucci, ricercatrice del Cnr-Isof e vice coordinatrice del progetto GRAPHIL, e Letizia Bocchi di MEDICA S.p.A., coordinatrice dello stesso progetto.

Nel 2024, questa fruttuosa collaborazione ha già portato al lancio sul mercato del Graphisulfone®, una nuova generazione di membrane composite polisulfone-grafene-ossido che integra ultrafiltrazione e adsorbimento in un’unica soluzione tecnologica, aprendo nuove prospettive per un futuro con acqua più sicura e pulita.