La contaminazione da arsenico rappresenta uno dei dieci inquinanti ambientali più tossici e diffusi a causa delle attività antropiche, con gravi implicazioni per la salute umana e l'ecosistema. La necessità di trattamenti efficaci per rimuovere l'arsenico dall'acqua è diventata cruciale, spingendo numerose istituzioni a collaborare per trovare soluzioni innovative.
In questo contesto, un progetto frutto della collaborazione tra diverse università ha portato alla creazione di una membrana bio-ispirata in grado di rendere potabile l’acqua contaminata da arsenico, come riportato recentemente sulla rivista Nature Water.
L'arsenico è un elemento estremamente tossico, classificato come cancerogeno di classe 1 dall'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS). La sua presenza nell'acqua può derivare sia da cause naturali, come l'erosione di rocce contenenti arsenico, sia da attività umane, come l'industria mineraria e l'uso di pesticidi. Le regioni del Gange e del Brahmaputra in India sono tra le più colpite, ma anche alcune aree in Italia, come la Toscana e il Lazio, affrontano questo problema, interessando quasi un milione di persone.
L’innovativa soluzione della membrana bio-ispirata
La ricerca, iniziata nel 2017, è stata condotta dall’Università di Pisa in collaborazione con l’Università della Calabria e l’Istituto per la Tecnologia delle Membrane del CNR. La chiave di questa innovazione risiede in un monomero sviluppato dal gruppo “Liquidi Ionici” del Dipartimento di Farmacia dell’Università di Pisa, guidato dai professori Christian Silvio Pomelli e Lorenzo Guazzelli. Questo monomero è stato ispirato dal modo in cui l’arsenico interagisce con le proteine negli esseri viventi, permettendo la creazione di una membrana polimerica che rimuove selettivamente l'arsenico dall'acqua senza privarla di altri sali essenziali.
La membrana sviluppata si presenta come un filtro poroso che permette di trattare l'acqua a livello di laboratorio, rendendola potabile senza demineralizzarla. Questo rappresenta un vantaggio significativo rispetto ad altre tecniche di trattamento dell’acqua, che spesso rimuovono anche i minerali benefici. Inoltre, la membrana si è dimostrata particolarmente efficace nel rimuovere l’arsenico III, la forma più tossica e difficile da eliminare.
Un modello di collaborazione internazionale
Il progetto ha visto la partecipazione di un vasto gruppo di ricercatori a livello globale. Oltre ai contributi italiani, la collaborazione ha coinvolto esperti internazionali, rendendo possibile affrontare la questione su scala planetaria. Tra i principali collaboratori italiani figurano il professore Bartolo Gabriele e la professoressa Raffaella Mancuso dell’Università della Calabria, oltre al gruppo di ricerca dell’Istituto per la Tecnologia delle Membrane del CNR guidato da Alberto Figoli e Francesco Galiano.
La membrana bio-ispirata rappresenta un passo avanti significativo nella lotta contro la contaminazione da arsenico, offrendo una soluzione potenzialmente scalabile per la potabilizzazione dell'acqua in diverse parti del mondo. La ricerca continua a focalizzarsi su come migliorare ulteriormente la stabilità e l’efficienza dei materiali utilizzati, con l'obiettivo di rendere questa tecnologia accessibile e sostenibile su larga scala.
L'innovativa membrana sviluppata grazie alla collaborazione tra diverse università italiane e istituti di ricerca internazionali segna un progresso significativo nella bonifica dell'acqua contaminata da arsenico. Questo progetto non solo evidenzia l'importanza della ricerca interdisciplinare e internazionale, ma anche la necessità di soluzioni sostenibili per problemi ambientali complessi, contribuendo a garantire l'accesso a risorse idriche sicure e potabili per le future generazioni.