Filtro a osmosi con funzione idrogeno: due compiti da non confondere

Quando un filtro a osmosi viene pubblicizzato con una «funzione idrogeno», nella pratica questa espressione riunisce due processi tecnici distinti: la filtrazione attraverso una membrana e l’arricchimento con idrogeno molecolare tramite elettrolisi. La Hydrion Purity RO600 | Depuratore acqua a osmosi inversa sottolavello senza serbatoio, 600 GPD, display TDS svolge il primo compito: filtra l’acqua del rubinetto attraverso tre cartucce e una membrana da 0,0001 micron, senza aggiungere idrogeno all’acqua. Chi ha bisogno di entrambe le funzioni di norma abbina due dispositivi separati; chi sta valutando un unico prodotto «tuttofare» dovrebbe chiedere con precisione quale componente all’interno dell’apparecchio svolge effettivamente l’elettrolisi.

• La filtrazione e l’elettrolisi si basano su principi fisici diversi: da un lato la pressione dell’acqua contro una membrana, dall’altro la corrente elettrica applicata agli elettrodi.
• Tre cartucce filtranti e una membrana a osmosi inversa costituiscono l’intera dotazione della RO600; non è presente una cella elettrolitica.
• L’acqua da osmosi può essere usata come acqua di partenza pulita in un dispositivo separato per l’idrogeno, ma è il manuale del singolo apparecchio a stabilire quale acqua richiede.
• Un display TDS misura la conducibilità elettrica dell’acqua e ne ricava una stima dei solidi disciolti: non misura né l’idrogeno né la sicurezza dell’acqua.

Due domande in un’unica ricerca

Negli elenchi di prodotti e nelle inserzioni, «osmosi con funzione idrogeno» viene spesso presentata come un’unica caratteristica, ma in realtà si riferisce a due operazioni tecniche distinte. La prima elimina dall’acqua le sostanze disciolte, spingendola sotto pressione attraverso una membrana molto fine. La seconda aggiunge qualcosa all’acqua, cioè idrogeno molecolare, e per farlo richiede corrente elettrica ed elettrodi, non pressione e pori di determinate dimensioni. Un impianto a osmosi può svolgere molto bene il primo compito senza occuparsi affatto del secondo, ed è proprio il caso della RO600: la sua dotazione completa comprende la catena di filtrazione a tre stadi, il display TDS, gli indicatori dello stato dei filtri, il risciacquo automatico e l’arresto di sicurezza dopo 30 minuti di funzionamento continuo; nessuna di queste caratteristiche descrive una cella elettrolitica o un valore di idrogeno.

Osmosi inversa: cosa fa davvero la membrana

Nell’osmosi inversa, una pompa spinge l’acqua sotto pressione contro una membrana semipermeabile. Le molecole d’acqua la attraversano, mentre i sali, i minerali e le altre sostanze disciolte vengono trattenuti in gran parte (fonte: Pentair, «Cos’è l’osmosi inversa e come funziona?»). Il flusso d’acqua trattenuto, più concentrato, non viene immesso nell’acqua potabile, ma scaricato. Per questo ogni impianto a osmosi ha un rapporto tra acqua pura e acqua di scarico; per la RO600 è di 2:1.

Nella RO600 l’acqua passa attraverso tre cartucce. La cartuccia composita PPC combina uno strato di sedimenti in polipropilene con un blocco di carbone e, secondo le specifiche del produttore, dovrebbe trattenere le particelle più grossolane e una parte del cloro. La vera e propria membrana a osmosi, denominata 600G, ha pori da 0,0001 micron e separa le sostanze disciolte. La cartuccia post-filtro TC conclude il processo con carbone attivo e materiali minerali, che, secondo le specifiche del produttore, dovrebbero migliorare il gusto. Nessuno dei tre stadi contiene elettrodi o un’alimentazione elettrica per azionarli: l’intera catena funziona grazie alla pressione e alla dimensione dei pori, non alla corrente elettrica.

Display TDS: cosa indica il numero e cosa no

Il display TDS della RO600 mostra in tempo reale il valore dell’acqua filtrata, cioè il TDS (total dissolved solids, solidi totali disciolti). Lo strumento TDS non misura direttamente la quantità di solidi disciolti nell’acqua: ne misura invece la conducibilità elettrica e converte il valore in una stima del TDS, di solito espressa in ppm (fonte: Wikipedia, «Solidi totali disciolti»). Il numero, da solo, non rivela quali sostanze siano effettivamente disciolte e non costituisce una valutazione della sicurezza dell’acqua. L’articolo sui TDS nell’acqua spiega più nel dettaglio come interpretare i valori TDS nella pratica.

Arricchimento con idrogeno: cosa fa davvero l’elettrolisi

Un apparecchio che introduce idrogeno nell’acqua funziona secondo un principio diverso da un impianto di filtrazione: è la corrente elettrica, non la pressione dell’acqua, a scindere le molecole d’acqua in corrispondenza di una membrana con elettrodi su entrambi i lati. Nell’elettrolisi PEM/SPE più comune, l’acqua viene ossidata all’anodo e trasformata in ossigeno, protoni ed elettroni; i protoni attraversano la membrana verso il catodo e lì si ricombinano con gli elettroni formando idrogeno gassoso (fonte: Wikipedia, «Elettrolisi a membrana a scambio protonico»). Questo processo richiede una fonte di corrente e degli elettrodi, che non fanno parte di una semplice catena di filtrazione composta da filtro per sedimenti, carbone e membrana a osmosi. Una membrana che filtra le particelle dall’acqua è strutturalmente diversa da una membrana che trasporta protoni tra gli elettrodi, anche se nel linguaggio comune entrambe vengono chiamate «membrana». L’articolo sul funzionamento delle borracce per acqua all’idrogeno descrive nel dettaglio questo meccanismo; un esempio di apparecchio che esegue autonomamente l’elettrolisi è la Hydrion Core Flasche.

Acqua da osmosi come acqua di partenza per un apparecchio a idrogeno

Le due funzioni si possono comunque abbinare in modo efficace, ma usando due apparecchi invece di uno. Dopo il passaggio attraverso la membrana, l’acqua da osmosi ha un contenuto molto basso di solidi disciolti, ed è proprio questo il tipo d’acqua richiesto dalle istruzioni di alcuni dispositivi per l’elettrolisi. Altri produttori, invece, prescrivono un certo contenuto di minerali, perché l’elettrolisi richiede una conducibilità minima per funzionare. È il manuale del singolo apparecchio per l’idrogeno, non una regola generale, a stabilire quale sia il caso. Chi desidera usare entrambe le soluzioni può quindi installare un impianto a osmosi sotto il lavello e collocare un apparecchio separato per l’idrogeno sul piano di lavoro o sul tavolo, per poi versare l’acqua già filtrata nel secondo dispositivo.

Domande da fare prima di credere a un apparecchio tuttofare

Se un singolo apparecchio viene pubblicizzato come «osmosi con funzione idrogeno», prima dell’acquisto conviene rivolgere al venditore alcune domande precise:

• Quale componente esegue fisicamente l’elettrolisi e in quale punto del percorso dell’acqua si trova: prima, dopo o in parallelo alla membrana a osmosi?
• Come e da chi è stata misurata la concentrazione di idrogeno dichiarata, ed è disponibile un rapporto di prova verificabile?
• Il display TDS mostra il valore dopo lo stadio a osmosi, dopo uno stadio separato per l’idrogeno oppure il valore di entrambi? Un solo numero non può rispondere contemporaneamente a queste due domande.
• Quale acqua di partenza richiede il manuale dell’apparecchio prima di acquistare un prodotto che riunisce entrambe le funzioni?

Se non è possibile rispondere con chiarezza a queste quattro domande, non è chiaro se l’apparecchio svolga davvero entrambi i compiti o se la «funzione idrogeno» sia solo una riga in più nella descrizione del prodotto.

In conclusione: una cucina, due compiti

In cucina, filtrazione e arricchimento con idrogeno si possono utilizzare insieme, ma restano due compiti tecnici distinti, che richiedono componenti diversi. La Hydrion Purity RO600 | Depuratore acqua a osmosi inversa sottolavello senza serbatoio, 600 GPD, display TDS svolge il primo compito: filtra l’acqua attraverso tre cartucce e una membrana da 0,0001 micron e mostra in tempo reale il valore TDS. Chi cerca in particolare un impianto a osmosi con specifiche tecniche adatte trova un confronto più dettagliato nella guida alla scelta di un impianto a osmosi senza serbatoio; chi vuole comprendere nel complesso il processo dell’osmosi inversa può consultare l’articolo approfondito sull’osmosi inversa. Per valutare la parte relativa alla filtrazione, la pagina prodotto della RO600 riporta tutte le specifiche delle cartucce, del TDS e dell’acqua di scarico.