La tua acqua potabile ha un cattivo odore o sei preoccupato che le sostanze chimiche possano danneggiare la salute della tua famiglia? Gli impianti di trattamento delle acque attualmente utilizzano cloro che produce sottoprodotti cancerogeni per mantenere pulita l'acqua del rubinetto, ma gli scienziati dell'Università di Tel Aviv hanno determinato che la luce ultravioletta (UV) potrebbe essere una soluzione migliore.
Il Dr. Hadas Mamane della Porter School of Environmental Science e della Facoltà di Ingegneria dell'Università di Tel Aviv, il Prof. Eliora Ron della George S. Wise Faculty of Life Sciences della TAU e il loro dottorando Anat Lakretz della School of Mechanical Engineering della TAU hanno recentemente determinato la lunghezza d'onda UV ottimale per mantenere l'acqua pulita dai microrganismi. Il loro approccio potrebbe essere utilizzato da impianti di trattamento delle acque e da impianti di desalinizzazione su larga scala per distruggere i microrganismi pericolosi per la salute e rendere queste strutture più efficienti.
"L'irradiazione della luce UV viene sempre più applicata come processo primario per la disinfezione dell'acqua", afferma Lakretz. "Nel nostro recente studio, abbiamo dimostrato come questo trattamento possa essere ottimizzato per uccidere i batteri che nuotano liberamente nell'acqua - i tipi che si attaccano anche all'interno dei tubi di distribuzione dell'acqua e intasano i filtri negli impianti di desalinizzazione producendo biofilm batterici".
Questa indesiderata "viscosità" dei batteri alle superfici è chiamata "bio-fouling", che costa ai contribuenti e ai governi miliardi di dollari ogni anno. "Nessuno dovrebbe bere microrganismi nella loro acqua. Inoltre, quando i microrganismi rimangono bloccati nei pori delle membrane dei filtri, creano seri problemi", afferma Lakretz.
Non tutta la luce UV è creata uguale
L'irradiazione potrebbe essere utilizzata come pre-trattamento per inattivare i microrganismi sospesi in acqua, con l'obiettivo secondario di prevenire la bio-incrostazione. Nel loro studio, riportato sulla rivista Biofouling, i ricercatori hanno esaminato le lunghezze d'onda della luce UV mirata sui batteri Pseudomonas aeruginosa, che si trovano comunemente nell'acqua potabile.
I ricercatori del TAU hanno studiato le lunghezze d'onda UV tra la scala 220-280 nanometri (nm) e hanno scoperto che qualsiasi lunghezza d'onda compresa tra 254 e 270 nm puliva efficacemente l'acqua. Quelli nella stessa regione erano anche i migliori per mantenere le membrane libere dall'accumulo batterico negli impianti di desalinizzazione, hanno riferito. Sono state utilizzate lampade speciali che emettono uno spettro UV multi-lunghezza d'onda, più avanzato delle lampade UV a lunghezza d'onda singola presenti nei sistemi idrici domestici.
Lo "zap" UV ha anche impedito la ricrescita batterica nell'acqua dopo l'inattivazione UV. "Il modo migliore per controllare e uccidere questi microrganismi era danneggiare il loro DNA", afferma Lakretz. "Il danno causato dalla luce UV non ha alcun effetto negativo noto sull'acqua", aggiunge.
Inoltre, la prevenzione della formazione di biofilm da parte dei batteri era dose-dipendente dai raggi UV. I ricercatori hanno riportato meno bio-fouling quando una dose maggiore di luce UV è stata applicata all'acqua intorno al film.
Una luce per salvare vite umane
L'approccio è ancora più utile contro i parassiti che non sono influenzati negativamente dal trattamento con cloro, come Giarrdia e Cryptosporidium, due parassiti dannosi che causano grave diarrea e possono portare alla morte. I bambini, gli anziani e quelli nei paesi in via di sviluppo sono particolarmente vulnerabili. "La perdita di liquami nelle riserve idriche pone un grosso problema in termini di contaminazione batterica ed è qualcosa che la luce UV potrebbe rimediare", afferma Lakretz.
Piccole quantità di corina o altri ossidanti saranno ancora necessarie per assicurarsi che i batteri residui non entrino nell'acqua più avanti lungo la pipeline di distribuzione. Ma Lakretz afferma che questo nuovo approccio alla disinfezione dell'acqua controllando il biofouling può anche ridurre la quantità di sottoprodotti cancerogeni prodotti dal cloro.
