Tecnologie e metodi di filtrazione in sintesi

Il carbone attivo è una delle tecnologie di filtrazione più antiche e diffuse. Un centimetro cubo di carbone attivo ha una superficie grande quanto un campo da calcio. Su questa enorme superficie si depositano le sostanze inquinanti. Esistono due forme costruttive. I filtri da tavolo e le caraffe filtranti utilizzano granulato di carbone attivo sfuso, attorno al quale l'acqua si limita a scorrere. Le loro prestazioni restano limitate e il rischio di contaminazione batterica aumenta. Il blocco di carbone attivo sinterizzato viene pressato ad alte temperature fino a formare un blocco solido e raggiunge prestazioni di filtrazione nettamente superiori.

L'osmosi inversa rimuove quasi il 99% di tutte le sostanze disciolte. In origine il procedimento serviva a dissalare l'acqua di mare. Spinge l'acqua sotto pressione attraverso una membrana semipermeabile. A seconda della sostanza, il rendimento è compreso tra il 70% e il 99%. Resta uno svantaggio: vengono rimossi anche minerali preziosi e oligoelementi. Dopo il trattamento l'acqua ha un sapore più piatto. Per l'uso domestico l'osmosi inversa è quindi per lo più sovradimensionata. Esprime i suoi punti di forza nella tecnologia medica e nell'industria.

A rigor di termini, uno scambiatore di ioni è un caso particolare tra i filtri per l'acqua. Scambia in modo mirato singoli ioni e riduce così una sostanza specifica, come nitrati, arsenico o solfati. Consente anche di ridurre la durezza dell'acqua, poiché la resina lega calcio e magnesio. Tutte le altre sostanze restano nell'acqua. Gli scambiatori di ioni vengono impiegati come impianto centralizzato per l'intera abitazione.

La distillazione rimuove circa il 99% di tutte le sostanze contenute. Fa evaporare l'acqua e raccoglie di nuovo il vapore per condensazione. In questo modo nitrati, calcare e altre sostanze restano indietro. Rimane solo circa l'1% di sostanze disciolte. Il procedimento proviene da chimica, medicina e biologia. Per l'uso domestico è molto energivoro e quindi costoso. L'acqua distillata è povera di minerali, ma si può bere.

Nel processo catalitico, le sostanze contenute nell'acqua vengono trasformate. Il carbone attivo o gli scambiatori di ioni innescano la reazione, senza bisogno di aggiungere sostanze chimiche. Un esempio è la durezza dell'acqua. I minerali responsabili della durezza, calcio e magnesio, vengono trasformati in aggregati di calcare più grandi. Entrambi restano disciolti nell'acqua e si depositano più raramente sotto forma di calcare. In questo modo il processo riduce anche cloro, metalli pesanti, nitrati, solfati, pesticidi, arsenico e ferro.

L'adsorbimento è un processo fisico. Le sostanze inquinanti aderiscono alla superficie del mezzo filtrante, un po' come a una calamita. Questo effetto agisce indipendentemente dalla dimensione dei pori. Il carbone attivo sfrutta soprattutto l'adsorbimento. In questo modo il processo trattiene metalli pesanti, erbicidi, pesticidi, fungicidi, ormoni, residui di farmaci e sostanze che alterano odore e sapore.

I processi meccanici funzionano secondo il principio di un setaccio. Qui la dimensione dei pori è decisiva per l'efficacia. Più i pori sono fini, più piccole sono le particelle trattenute dal filtro. Tra questi rientrano la microfiltrazione, l'ultrafiltrazione, la nanofiltrazione e l'osmosi inversa. Per via meccanica si possono rimuovere sabbia, particelle in sospensione, particelle di ruggine, fibre di amianto, microplastiche, batteri e virus.

Un filtro centralizzato si trova nel punto di ingresso dell'acqua, in cantina. Tratta tutta l'acqua che entra in casa. In questo modo protegge le tubature e gli apparecchi dell'intero edificio da particelle e depositi. Questi impianti sono più grandi e più complessi da installare. Da soli, però, raramente bastano a proteggere in modo mirato l'acqua potabile che arriva nel bicchiere.

Un filtro al punto d'uso depura l'acqua direttamente nel punto di prelievo, poco prima di berla. Questo tipo di filtro si trova sotto il lavello, direttamente sul rubinetto o prima del tubo della doccia. I filtri per l'acqua di Alb Filter appartengono a questa categoria. Gli apparecchi da appoggio stanno sul piano di lavoro, i filtri a incasso scompaiono elegantemente sotto il lavello. Il breve percorso fino al bicchiere mantiene intatto l'effetto filtrante.

Quando si parla di filtro per l'acqua, la maggior parte delle persone pensa a una caraffa filtrante, ad esempio di Brita. Le loro cartucce contengono carbone attivo granulare sfuso. Il granulato trattiene il cloro e le sostanze organiche e migliora sapore e odore. I modelli con scambiatore di ioni riducono inoltre la durezza dell'acqua. Sostanze inquinanti come ormoni o metalli pesanti restano però in gran parte nell'acqua. A ciò si aggiunge la proliferazione di germi in caso di ristagno prolungato. Per questo il granulato viene spesso trattato con composti d'argento.

I modelli da viaggio e per l'outdoor costituiscono una sottocategoria a sé. In campeggio spesso manca acqua priva di germi. I filtri portatili sono compatti e facili da usare. Si montano direttamente sul rubinetto e utilizzano cartucce a carbone attivo. In questo modo depurano l'acqua del rubinetto, ma anche l'acqua di lago, di fiume e piovana. Oltre allo sporco visibile, trattengono anche batteri, virus e metalli pesanti tossici.