Per il suo progetto di semestre, Constant Panisset ha progettato un dispositivo portatile, robusto ed economico che trasforma l’acqua in un antisettico. Questo dispositivo potrebbe essere utilizzato per disinfettare le attrezzature ospedaliere nei Paesi in via di sviluppo. Lo studente intende inviare il suo prototipo nello spazio.
Immaginate: un dispositivo portatile, robusto ed economico che trasforma l’acqua comune in un disinfettante in meno di un minuto. Questo è ciò a cui Constant Panisset sta lavorando per il suo progetto semestrale di fisica presso il Centro Svizzero del Plasma di Ivo Furno. Sta sfruttando il principio dell’acqua attivata dal plasma, con l’ulteriore vincolo che il prototipo deve funzionare nello spazio.
"Sono appassionato di fisica del plasma e volevo fare esperienza in questo campo con un progetto che avesse applicazioni industriali", spiega Constant, studente di master all’EPFL. Potenzialmente, l’acqua attivata al plasma può semplificare la vita di molte persone perché è semplice da implementare su scala industriale".
La fisica del plasma è un vasto campo di ricerca. Ha già molte applicazioni e, inizialmente, Constant ha valutato diverse opzioni. La fusione per produrre energia in un reattore è promettente, ma non ancora matura per la scala industriale", spiega. Nel settore aerospaziale, il rilascio accidentale di plasma nei pannelli solari dei satelliti può distruggerli o disattivarli. I plasmi sono utilizzati anche per spingere satelliti e razzi una volta nello spazio, o per incidere componenti elettronici più compatti e precisi".
Combinando la sua passione per i plasmi con un forte interesse per l’esperienza pratica, Constant è un membro del Rocket Team dell’EPFL. Quando ha pensato al suo progetto semestrale, ha esplorato la possibilità di combinare il plasma e l’ingegneria spaziale.
Proprietà disinfettanti e acqua attivata al plasma
Sono state le proprietà antisettiche dell’acqua attivata al plasma a catturare la sua attenzione. L’idea soddisfaceva tutti i suoi criteri: applicazioni industriali, aiuto alla popolazione e l’ulteriore sfida tecnica di costruire un dispositivo che funzionasse a gravità quasi zero.
Per produrre acqua attivata, è necessario innanzitutto produrre plasma. In generale, si tratta di rimuovere gli elettroni dalle particelle di gas per formare ioni. Quando l’acqua (H2O) viene esposta a questo plasma, la sua acidità aumenta e la sua composizione cambia. Ora contiene nuove specie chimiche come il perossido di idrogeno (H2O2), il nitrito (NO2) e il nitrato (NO3). L’acqua attivata dal plasma è nota per le sue proprietà battericide. Viene utilizzata in agricoltura, in campo medico e per scopi igienici generali.
Produzione di acqua attivata al plasma per condizioni estreme
Esistono molti modi per produrre acqua attivata. Constant voleva realizzare il dispositivo più robusto da utilizzare per la comunità medica nei Paesi in via di sviluppo o nello spazio. Ha scelto un approccio che genera un potenziale elevato sia nell’aria che nell’acqua, con un elettrodo nell’aria e l’altro nell’acqua. Ma per produrre un dispositivo compatto che funzioni nello spazio, deve ottimizzare le dimensioni e la potenza del potenziale; per motivi di sicurezza, deve incapsulare il tutto per garantire che le scariche accidentali rimangano contenute. Per il momento, il prototipo di Constant può produrre tra i 20 e i 60 millilitri di acqua attivata. Si tiene in mano e costa circa 100 franchi svizzeri in componenti.
"Sono interessato allo studio dell’acqua attivata dal plasma in un ambiente di microgravità, per determinare se questa tecnologia può prendere il suo posto nelle future missioni con equipaggio. Con la sola acqua e un po’ di elettricità, si potrebbe prevenire la diffusione di malattie nelle future navicelle spaziali o nelle basi lunari come Artemis".
Il dispositivo sarà lanciato a bordo del razzo Nordend dell’EPFL Rocket Team. Il lancio è previsto per ottobre.
