Secondo lo studio “Arsenic water decontamination by a bioinspired As-sequestering porous membrane”, pubblicato su Nature Water da un team internazionale di ricercatori guidato da Francesco Galiano dell’Istituto per la Tecnologia delle Membrane del Cnr, Raffaella Mancuso dell’università della Calabria e Lorenzo Guazzelli dell’università di Pisa, «per la prima volta sarà possibile rendere potabile l’acqua contaminata da arsenico grazie ad una innovativa membrana».
L’arsenico è uno degli elementi più tossici presenti in natura ed è stato classificato cancerogeno di classe 1 dall’Organizzazione mondiale della sanità (Oms), che ne ha anche stabilito il limite massimo accettabile nelle acque potabili in 10 microgrammi per litro (μg/L). Secondo l’Oms, l’arsenico è uno dei 10 contaminanti con il maggior impatto ambientale.
La ricerca che ha portato alla realizzazione della membrana è iniziata nel 2017 ed è andata estendendosi negli anni anche per la necessità di coordinare i tanti ricercatori sparsi in diversi continenti. Per affrontare la questione a livello globale, la collaborazione è stata infatti estesa in campo internazionale arrivando ad assemblare un gruppo di lavoro di dimensione planetaria. Lo studio pubblicato su Nature Water è dedicato alla memoria della professoressa Cinzia Chiappe (1960-2019), fondatrice del gruppo “Liquidi Ionici” e figura importante nel campo della Green Chemistry in campo italiano ed internazionale.
All’università di Pisa spiegano che «la chiave di tutto è in un “monomero”, cioè una molecola che può essere incorporata in un polimero, che è stato sintetizzato nel gruppo “Liquidi Ionici” del Dipartimento di Farmacia dell’Ateneo pisano formato dai professori Christian Silvio Pomelli e Lorenzo Guazzelli. In particolare, la struttura del monomero è stata ispirata dal modo in cui l’arsenico interagisce con le proteine negli esseri viventi».
Guazzelli aggiunge: «Abbiamo incorporato il monomero all’interno di una membrana polimerica con cui sono stati realizzati i filtri che, a livello di laboratorio, si presentano come dei dischetti porosi attraverso i quali viene filtrata l’acqua. Rispetto ad ogni altro sistema esistente, questa particolare membrana è in grado di rimuovere selettivamente l’arsenico senza privare l’acqua di altri sali fondamentali. L’acqua così filtrata non viene demineralizzata e diventa quindi potabile e direttamente adatta per il consumo umano».
La disponibilità di acqua potabile di buona qualità è sempre di più un tema all’attenzione dell’opinione pubblica mondiale. La contaminazione di fiumi e laghi da arsenico può dipendere dall’inquinamento o avere cause naturali, specie nelle aree vulcaniche dove le acque passano su rocce che rilasciano questo elemento chimico. I bacini del Gange e del Brahmaputra in India sono fra le regioni più vaste del pianeta interessate da questo problema. Ma l’acqua contaminata da arsenico è un problema anche in Italia e, per esempio, riguarda quasi un milione di persone fra Toscana e Lazio.
Un altro autore dello studio, Christian Silvio Pomelli del dipartimento di farmacia dell’università di Pisa, conclude: «Dal punto di vista chimico l’arsenico si presenta in diverse forme – la membrana sviluppata nell’ambito del nostro studio si è dimostrata particolarmente efficace anche nei confronti dell’arsenico III o arsenito, che in generale è anche la forma più difficile da rimuovere e la più tossica».
