Crediti: per gentile concessione dei ricercatori a MIT News
Ingegneri del MIT sviluppano un sistema passivo e scalabile per produrre acqua potabile dall’umidità atmosferica, anche in condizioni estreme. Una svolta per l’autonomia idrica.
Secondo i dati delle Nazioni Unite, oltre 2,2 miliardi di persone nel mondo non hanno accesso stabile a fonti sicure di acqua potabile. Anche in paesi sviluppati come gli Stati Uniti, più di 46 milioni di persone vivono in condizioni di insicurezza idrica. Di fronte a un progressivo stress delle risorse convenzionali (fiumi, falde, laghi), cresce l’interesse per sistemi alternativi di approvvigionamento idrico, resilienti, autonomi e adattabili a contesti off-grid.
Tra queste tecnologie emergenti, una delle più promettenti è rappresentata dai dispositivi di harvesting atmosferico: sistemi che catturano e condensano il vapore acqueo naturalmente presente nell’aria per convertirlo in acqua potabile. La sfida? Farlo in modo passivo, senza bisogno di elettricità o pannelli solari.
Un team di ingegneri del MIT ha recentemente presentato un dispositivo passivo per la raccolta di acqua atmosferica, capace di operare anche in ambienti estremamente aridi come la Death Valley. Pubblicato su Nature Water a giugno 2025, il progetto propone un’architettura modulare basata su pannelli verticali rivestiti da un materiale igroscopico innovativo.
Il sistema è costituito da:
Il prototipo, testato in condizioni reali, ha dimostrato una produzione quotidiana tra 57 e 160 ml di acqua potabile anche con umidità relativa al 21%, superando le prestazioni di altri dispositivi attivi o ibridi esistenti.
L’elemento centrale del dispositivo è l’idrogel, progettato per espandersi quando assorbe umidità e contrarsi una volta rilasciata. Questo comportamento ciclico, ottenuto grazie a una microstruttura a cupole simile al bubble wrap, incrementa la superficie di scambio e migliora la capacità di raccolta dell’acqua.
Le principali caratteristiche ingegneristiche includono:
L’efficienza del dispositivo deriva dalla sinergia tra materiali intelligenti e principi termodinamici naturali: l’escursione termica tra notte e giorno induce il ciclo di assorbimento e rilascio del vapore.
I sistemi di raccolta attiva dell’umidità — basati su condizionamento, compressione o MOF (metal-organic frameworks) — richiedono energia elettrica o termica e componenti meccanici. Il design MIT, al contrario, sfrutta un approccio completamente passivo, basato su materiali soft-engineered.
L’idrogel è costituito da una rete polimerica capace di:
Grazie all’aggiunta di glicerolo, l’idrogel MIT evita l’effetto collaterale comune ad altri sistemi: la contaminazione dell’acqua raccolta da sali come il cloruro di litio, spesso usati per aumentare la capacità di assorbimento ma difficili da trattenere nei cicli successivi.
Il design verticale e modulare rende il sistema particolarmente adatto per scenari in cui l’accesso a energia e acqua è limitato. Tra le applicazioni potenziali:
Il sistema può operare come risorsa ausiliaria o primaria in contesti vulnerabili, con l’ulteriore vantaggio di un impatto ambientale nullo: nessun impiego di pompe, celle solari, batterie o componentistica elettronica.
Nel novembre 2023, il team ha testato il dispositivo nel parco nazionale della Death Valley (California), uno dei luoghi più aridi del pianeta. I risultati hanno confermato la fattibilità del concetto:
Il prossimo passo sarà la realizzazione di sistemi a multipannello parallelo per coprire il fabbisogno giornaliero di un nucleo abitativo standard, con prove in aree scarsamente servite da reti idriche centralizzate.
Il dispositivo MIT si inserisce in una più ampia visione di sistemi distribuiti per risorse primarie (acqua, energia, aria), fondamentali per la sostenibilità urbana e climatica. I suoi punti di forza lo rendono integrabile in architetture più complesse come:
L’assenza di parti meccaniche e l’estrema modularità lo rendono un candidato ideale per progetti di ingegneria sistemica orientati alla scalabilità, resilienza e manutenzione zero.
La possibilità di ottenere acqua potabile in modo passivo e sicuro, direttamente dall’aria, rappresenta una svolta tecnologica sistemica. Il lavoro del MIT dimostra che è possibile costruire un’infrastruttura idrica alternativa, scalabile, a bassa complessità e completamente off-grid.
In un mondo in cui la disponibilità idrica sarà sempre più influenzata da variabili climatiche, politiche e ambientali, sistemi come questi possono offrire soluzioni pragmatiche e tecnicamente sofisticate per aumentare l’autonomia, la resilienza e l’efficienza degli insediamenti umani.
Più che una semplice innovazione di prodotto, questo dispositivo rappresenta una nuova tipologia di sistema idrico distribuito che può ridefinire il concetto stesso di accesso all’acqua nel XXI secolo.