Gocce d’acqua, uno studio da 26 milioni di dollari svela i meccanismi del congelamento
Congelamento dell'acqua (Shutterstock foto) - www.sciencecue.it
Come funziona il processo che porta le gocce d’acqua a diventare ghiaccio? E’ l’argomento su cui si è focalizzato un piano di ricerca multimilionario
L’Università di Manoa, Hawaii, ha condotto un importante studio in merito al processo di congelamento che riguarda le gocce d’acqua, in modo da ottenere risposte significative relativamente alla trasformazione dell’acqua surraffreddata, sospesa nell’aria, in un elemento ghiacciato.
La possibilità di ricerca è stata garantita mediante l’utilizzo di una camera di lievitazione ultrasonica, raffreddata in modo criogenico. Si tratta dell’ambiente più adatto per catturare efficacemente ed in tempo reale, i vari processi e mutamenti che si susseguono a livello molecolare quando avviene il congelamento.
Venire a conoscenza dei meccanismi che conducono le gocce d’acqua, quando la temperatura climatica si attesta al di sotto degli 0°C, permette agli studiosi di ottenere informazioni determinanti anche in ambito meteorologico, approfondendo fenomeni quali precipitazioni e formazione delle nubi.
Il progetto che è stato portato avanti dall’ateneo hawaiiano è parte di un più ampio processo di ricerca messo in piedi proprio dall’Università di Manoa, dietro al quale si cela un investimento da ben 26 milioni di dollari, al fine di incrementare tecnologie sempre più sofisticate e adatte ad affrontare le sfide quali il cambiamento climatico in modo maggiormente sostenibile.
Meccanismi nascosti, ma potenzialmente cruciali
Ralf I. Kaiser, professore del Dipartimento di Chimica dell’Università di Manoa, ha evidenziato la necessità di venire a conoscenza prima dei meccanismi che conducono al congelamento dell’acqua surraffreddata, in modo da poter sfruttare le nuove conoscenze acquisite per implementare sistemi e tecnologie di raffreddamento con un impatto minimo in relazione alle problematiche climatiche. Le Isole Hawaii, localizzate nel bel mezzo dell’Oceano Pacifico, rappresentano un territorio particolarmente ostico in tema di sfide ambientali ed energetiche; per questo, l’introduzione di alternative di raffreddamento efficaci e sostenibili può rappresentare un significativo passo in avanti per l’intero Stato.
La ricerca effettuata dall’ateneo hawaiiano è stata pubblicata, comprendendo i suoi risultati, lo scorso 3 febbraio, direttamente sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences. Andando ad approfondirla, emerge come una miglior futura comprensione in merito al processo di nucleazione del ghiaccio – ossia la formazione di materiale ghiacciato partendo da piccoli cristalli -, possa essere considerevolmente ottimizzata mediante lo svolgimento di esperimenti, all’interno di ambienti ricreanti le condizioni atmosferiche e che prevedano l’utilizzo di gas traccia chimicamente reattivi, seguendo proprio i risultati dello studio.
Un aiuto concreto verso i cambiamenti climatici
Il progetto pone il suo principale focus sulla necessità di diminuire le emissioni nocive nell’atmosfera, direttamente correlate anche all’utilizzo di impianti di riscaldamento o raffreddamento. Per questo, avere un quadro più chiaro relativo alle interazioni molecolari che favoriscono lo sviluppo del ghiaccio, permette di assicurarsi maggiori informazioni e nozioni da applicare sui sistemi sofisticati ed avanguardistici che comporteranno un minor impatto in tema di cambiamenti climatici ed emissione di gas serra.
Gli scienziati, attraverso i risultati emersi dalle interazioni tra le particelle di ghiaccio atmosferico e i refrigeranti, riusciranno a ponderare innovative tecnologie mantenendo un’attenzione particolare al clima e alle enormi sfide che è già chiamato a fronteggiare, a livello globale. L’investimento multimilionario che ha dato la possibilità di perseguire tali risultati è l’ennesima dimostrazione di come i ricercatori di tutto il mondo, anche cooperando interdisciplinarmente, siano alla ricerca di metodi efficaci per proteggere concretamente il nostro pianeta e l’inesorabilmente intaccato clima.