Desalinizzazione dell'acqua. Lo scopo di questa tesi consiste nello sviluppare un dispositivo di dissalazione portatile, autonomo ed economico, che sia in grado di soddisfare a breve termine le richieste di acqua potabile nei paesi in via di sviluppo. = Water desalination. The aim of this thesis is to develop a hand-size, passive and low-cost desalination device able to satisfy rapidly the water request in remote areas.

La carenza idrica è uno dei problemi più gravi che il mondo si ritrova a dover affrontare, ad oggi la desalinizzazione rappresenta l’unica tecnologia capace di contrastare questo fenomeno. Tuttavia, le richieste d’acqua continuano ad aumentare a causa di fattori come il cambiamento climatico e la crescita demografica. Questo costringe gli enti di ricerca di tutto il mondo ad approcciarsi a tale problematica e realizzare sistemi innovativi sempre più efficienti e a costi facilmente accessibili. Sebbene storicamente queste tecnologie sono considerate ad alto consumo energetico, risulta interessante valutare sistemi alimentati da fonti di energia rinnovabili, l’idea di un sistema di desalinizzazione passivo, rappresenta un espediente molto valido per mitigare la scarsità idrica nei paesi più danneggiati da questo fenomeno. Alla base di questo concetto vi è la possibilità di poter sfruttare l’irraggiamento solare come fonte di alimentazione e una combinazione smart di materiali a basso costo che consentano di riprodurre le fasi del fenomeno naturale del ciclo dell’acqua, ovvero, una serie di evaporazioni e condensazioni senza l’utilizzo di organi elettrici o meccanici. Lo scopo di questa tesi è quindi quello di riadattare in scala più ampia la tecnologia di dissalazione passiva sviluppata dal Politecnico di Torino su una versione più vecchia. Il lavoro è strutturato in più fasi, innanzitutto è stato analizzato lo stato dell’arte delle principali tecnologie di dissalazione, si è fatto un confronto, su più aspetti, delle diverse configurazioni presenti attualmente sul mercato per poi introdurre soluzioni più economiche e allo stesso tempo efficienti come i sistemi di dissalazione ad energia solare. Dopo aver fornito un quadro generale delle varie tecnologie verrà presentato l’oggetto di questo lavoro, ossia il riadattamento in scala più ampia di un dissalatore solare passivo multistadio capace di riutilizzare il calore latente rilasciato da ogni stadio come fonte di alimentazione termica di quello successivo. Nello specifico, sarà descritto in dettaglio l’intera fase di progettazione, partendo dalla definizione del design, passando per l’analisi del modello teorico mettendo e terminando con la costruzione e il montaggio dei vari componenti finalizzati alla realizzazione del prototipo. Nel corso dell’elaborato saranno opportunamente evidenziate le principali similitudini e differenze tra il nuovo e la prima versione del dispositivo sottolineando i miglioramenti ottenuti. Il dissalatore è stato progettato seguendo le linee guida dettate dalla Oman Humanitarian Desalination Challenge (OHDC), che ha come scopo quello di raccogliere e valutare, sottoforma di competizione in scala mondiale, idee innovative per incrementare la produzione di acqua potabile e renderla facilmente accessibile anche ai paesi in via di sviluppo. Dopo aver analizzato il modello teorico, la simulazione numerica verrà effettuata mediante l’utilizzo di un software simulativo chiamato COMSOL Multiphysics®, allo scopo di raccogliere i primi dati da confrontare con quelli che saranno raccolti in futuro durante la fase di testing del prototipo.