IT202000008509A1 - “Kit di elettrolisi e metodo per il trattamento di piante e/o piantagioni e metodo per il trattamento di superfici” - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
?Kit di elettrolisi e metodo per il trattamento di piante e/o piantagioni e metodo per il trattamento di superfici?
CAMPO TECNICO
La presente invenzione ? rivolta ad un kit di elettrolisi per la produzione di rame colloidale.
In particolare, l?invenzione si riferisce ad un kit di elettrolisi per la produzione di rame colloidale avente una concentrazione inferiore a 20 ppm.
L?invenzione ? anche rivolta ad un metodo per il trattamento di piante e/o piantagioni contro patologie fungine e/o di invasioni parassitarie.
L?invenzione si rivolge, inoltre, ad un metodo per il trattamento di superfici contro la proliferazione batterica e/o virale.
L?invenzione trova una sua applicazione nel settore agricolo e, in particolare, nel settore dei fitofarmaci utilizzati per debellare le patologie fungine e le invasioni parassitarie di campi, orti e giardini.
STATO DELLA TECNICA
Attualmente, ? noto utilizzare fitofarmaci che contengono il rame per contrastare l?insorgenza o lo sviluppo di patologie fungine e/o di invasioni parassitarie in campi, orti e giardini.
Generalmente, tali fitofarmaci sono composti solfati o composti idrossidi che comprendono solamente una minima quantit? di rame rispetto al quantitativo di prodotto applicato. Pertanto, principalmente nel settore agricolo, ? normale utilizzare un grande quantitativo delle suddette sostanze per poter trattare vaste aree di terreno.
Tuttavia, l?uso indiscriminato e prolungato nel tempo di fitofarmaci ha prodotto nei terreni e nelle falde acquifere un accumulo di alcune sostanze potenzialmente pericolose per l?uomo e/o per le colture stesse.
A titolo di esempio, un uso intensivo di ossicloruro di rame oltre a fornire il rame necessario per il trattamento delle piante e delle piantagioni, tende anche a creare depositi di cloro e cloruri che nel tempo risultano dannosi per l?ecosistema fino ad entrare in modo nocivo anche all?interno della catena alimentare. Generalmente, per non inquinare i terreni in maniera irreversibile, il trattamento di un campo con tecniche biologiche non deve utilizzare pi? di 4 kg per ettaro di sostanze contenenti rame, mentre le coltivazioni tradizionali hanno un limite maggiore fissato a 8 kg per ettaro. La presente invenzione intende proporre una soluzione alternativa all?arte nota in modo da superare gli inconvenienti citati.
SOMMARIO
In questo contesto, il compito tecnico alla base del presente trovato ? quello di proporre un kit di elettrolisi per la produzione di rame colloidale, un metodo per il trattamento di piante e/o piantagioni contro patologie fungine e/o di invasioni parassitarie e un metodo per il trattamento di superfici contro la proliferazione batterica e/o virale che superino gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.
In particolare, uno scopo della presente invenzione ? quello di fornire un kit di elettrolisi in grado di produrre rame colloidale utilizzabile per il trattamento di piante e piantagioni.
In particolare, il kit per elettrolisi intende produrre una sospensione di rame non legata ad altre sostanze potenzialmente dannose per l?uomo e/o l?ecosistema, tra cui: cloruri, solfati, idruri.
Un altro scopo della presente invenzione ? quello di fornire un kit di elettrolisi che consente la produzione di rame colloidale a costi ridotti e in grado di rimanere in sospensione per tempi maggiori al mese solare.
Un ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di fornire un kit di elettrolisi in grado di produrre grandi quantit? di rame colloidale in tempi ridotti.
In aggiunta, uno scopo della presente invenzione ? quello di offrire un metodo per il trattamento di piante e/o piantagioni contro patologie fungine e/o di invasioni parassitarie che consenta di ridurre la presenza e/o l?accumulo di contaminanti nel terreno e, quindi, nella catena alimentare. Un ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di fornire un metodo per il trattamento di superfici contro la proliferazione batterica e/o virale in modo da ridurre molto velocemente la capacit? infettiva di eventuali batteri o virus che si depositano su una superficie.
Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un kit di elettrolisi per la produzione di rame colloidale, da un metodo per il trattamento di piante e/o piantagioni contro patologie fungine e/o di invasioni parassitarie e da un metodo per il trattamento di superfici contro la proliferazione batterica e/o virale, i quali comprendono le caratteristiche tecniche esposte nelle rispettive rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti corrispondono a ulteriori aspetti vantaggiosi dell?invenzione.
Occorre apprezzare che questo sommario introduce una selezione di concetti in forma semplificata, i quali saranno ulteriormente sviluppati nella descrizione dettagliata di seguito riportata.
L?invenzione ? rivolta ad un kit di elettrolisi per la produzione di rame colloidale che comprende un contenitore che si estende lungo una direzione longitudinale, preferibilmente verticale, e avente un proprio volume di riempimento per il contenimento di almeno un fluido elettrolita, preferibilmente acqua. Il kit di elettrolisi, inoltre, comprende un agitatore operativo all?interno del contenitore per movimentare l?eventuale fluido elettrolita internamente al volume di contenimento, una pluralit? di elettrodi in rame disposti distanziati tra loro e almeno parzialmente all?interno di detto contenitore e una sorgente di energia elettrica collegata alla pluralit? di elettrodi in modo che almeno un primo elettrodo definisca un catodo e almeno un secondo elettrodo definisca un anodo. In particolare, la sorgente di energia elettrica ? configurata per generare una differenza di potenziale tra anodo e catodo ad un valore di tensione elettrica compreso tra 80 Volt e 250 Volt per la produzione di rame colloidale avente una concentrazione inferiore a 20 ppm.
Il rame colloidale prodotto in tali concentrazioni ? vantaggiosamente utilizzabile contro diversi patogeni che possono colpire le coltivazioni dell?orto o del frutteto, tra cui: peronospere, ruggini, cicloconio dell?olivo e altro ancora. Inoltre, date le basse concentrazioni di particelle di rame all?interno del rame colloidale (cio? 10-20 ppm) e l?assenza di alcune sostanze come cloruri o solfuri, ? praticamente nullo il rischio di inquinare i terreni a causa di un uso eccessivo dello stesso rame colloidale. Al contrario, il rame colloidale prodotto pu? essere utilizzato come integratore per i terreni che normalmente o a causa di fattori esterni (ad esempio, la coltivazione intensiva) presentano una concentrazione insufficiente di rame.
Ancora pi? vantaggiosamente, il rame ? un metallo essenziale per la crescita e lo sviluppo del corpo umano, se assunto in modeste quantit? in quanto metallo pesante. Ad esempio, il rame svolge un ruolo importante per il metabolismo, per il sistema nervoso e quello cardiocircolatorio, oltre ad essere importante per lo sviluppo delle ossa e assicurare il funzionamento del sistema immunitario. In aggiunta, come dimostrato nelle ultime ricerche scientifiche pubblicate, il rame risulta essere un materiale particolarmente utile per ridurre il tempo di vita di virus, quali coronavirus (?Covid-19?). Una superficie di rame, infatti, dopo essere stata trattata con campioni di coronavirus, manifesta un dimezzamento della propria capacit? infettiva in tempi inferiori alle due ore. Pertanto, ad esempio durante un periodo di pandemia, il trattamento delle superfici, ad esempio delle strade, con il rame colloidale ? vantaggioso rispetto all?utilizzo di sostanze alcoliche in quanto queste ultime tendono a disperdersi nell?ambiente nel tempo. Al contrario e vantaggiosamente, le particelle di rame rimangono depositate sulle superfici continuando ad offrire il proprio effetto di dimezzamento dell?attivit? infettiva contro il virus. L?invenzione si riferisce anche ad un metodo per il trattamento di piante e/o piantagioni contro patologie fungine e/o di invasioni parassitarie, comprendente le fasi di:
- realizzare una predeterminata quantit? di rame colloidale avente una concentrazione inferiore a 20 ppm tramite il kit di elettrolisi descritto in precedenza;
- trattare piante e/o piantagioni con almeno una parte della suddetta quantit? di rame colloidale.
L?invenzione si riferisce, inoltre, ad un metodo per il trattamento di superfici contro la proliferazione batterica e/o virale, comprendente le fasi di:
- realizzare una predeterminata quantit? di rame colloidale avente una concentrazione inferiore a 20 ppm tramite il kit di elettrolisi descritto in precedenza;
- trattare una o pi? superfici con almeno una parte di detta quantit? di rame colloidale in modo da formare un deposito di rame per ridurre la capacit? infettiva di eventuali batteri o virus che vi si depositano sopra.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, di un kit di elettrolisi per la produzione di rame colloidale, come illustrato negli uniti disegni, in cui:
- la figura 1 illustra, in vista frontale, una sezione del kit di elettrolisi; - la figura 2 illustra, in vista prospettica, una possibile forma realizzativa di almeno un elettrodo.
I disegni servono unicamente per illustrare alcuni modi di realizzazione dell?invenzione al fine di meglio chiarire, in combinazione con la descrizione, i principi inventivi alla base del trovato.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA
La presente invenzione ? diretta ad un kit di elettrolisi per la produzione di rame colloidale.
Le allegate figure illustrano un kit di elettrolisi genericamente indicato con il numero 1.
Gli altri riferimenti numerici si riferiscono a caratteristiche tecniche dell?invenzione che, fatte salve diverse indicazioni o palesi incompatibilit? strutturali, il tecnico esperto del ramo sapr? applicare a tutte le varianti realizzative descritte.
Eventuali modifiche o varianti che, alla luce della descrizione, risultassero evidenti alla persona esperta del settore devono considerarsi rientranti nell?ambito di tutela stabilito dalla presente invenzione, secondo considerazioni di equivalenza tecnica.
La figura 1 illustra un kit di elettrolisi 1 per la produzione di rame colloidale. In dettaglio, il kit di elettrolisi 1 comprende un contenitore 2 che si estende lungo una direzione longitudinale L, preferibilmente verticale, e che presenta un proprio volume di riempimento V per il contenimento di almeno un fluido elettrolita 3, preferibilmente acqua distillata, bidistillata o normale acqua potabile, e un agitatore operativo all?interno dello stesso contenitore 2 per movimentare l?eventuale fluido elettrolita 3 internamente al volume di contenimento V.
In aggiunta, il kit di elettrolisi 1 comprende anche una pluralit? di elettrodi 4, 5 realizzati in rame e disposti distanziati tra loro e almeno parzialmente all?interno del contenitore 2 e una sorgente di energia elettrica 6 collegata alla pluralit? di elettrodi 4, 5 in modo che almeno un primo elettrodo definisca un catodo 4 e almeno un secondo elettrodo definisca un anodo 5. In particolare, la sorgente di energia elettrica 6 ? configurata per generare una differenza di potenziale tra anodo 5 e catodo 4 ad un valore di tensione elettrica compreso tra 80 Volt e 250 Volt per la produzione di rame colloidale avente una concentrazione inferiore a 20 ppm, preferibilmente pari a circa 10 ppm.
Vantaggiosamente, il kit di elettrolisi 1 ? configurato per produrre rame colloidale con una concentrazione di nanoparticelle di rame sufficientemente alta per garantire un?azione efficace contro le patologie fungine e/o le invasioni parassitarie di piante e/o piantagioni.
Ancora pi? vantaggiosamente, il kit di elettrolisi 1 ? configurato per produrre rame colloidale a partire da elettrodi realizzati con rame metallico puro, preferibilmente ? utilizzato rame avente una percentuale di purezza superiore al 90%. Di conseguenza, le nanoparticelle di rame prodotte e in sospensione nel fluido elettrolita 3 non sono legate ad altri composti, ad esempio solfuri o idrossidi.
Preferibilmente, tra l?anodo 5 e il catodo 4, la sorgente di energia elettrica 6 genera una caduta di tensione tale per cui le nanoparticelle di rame prodotte tramite elettrolisi presentano una dimensione media compresa tra 1 nanometro e 500 nanometri.
Secondo un preferito aspetto dell?invenzione, la sorgente di energia elettrica 6 ? configurata per fornire alla pluralit? di elettrodi 4, 5 una caduta di potenziale variabile tra 100 Volt e 220 Volt, preferibilmente in corrente alternata.
In questo modo, il kit di elettrolisi 1 ? vantaggiosamente in grado di funzionare tramite un semplice collegamento alla rete elettrica domestica. Secondo un aspetto dell?intervenzione, la sorgente di energia elettrica 6 ? configurata per fornire alla pluralit? di elettrodi 4, 5 una caduta di potenziale variabile tra 80 Volt e 250 Volt in funzione di un valore di velocit? della reazione elettrolitica sulla pluralit? di elettrodi 4, 5.
In altre parole, ad una maggiore caduta di potenziale elettrico generata tra anodo 5 e catodo 6 corrisponde un minor tempo necessario per il fenomeno di elettrolisi per raggiungere il proprio livello di saturazione e viceversa.
Tuttavia, al valore di caduta di potenziale elettrico corrisponde anche la dimensione media delle nanoparticelle di rame prodotte. Pi? precisamente, ad una maggiore caduta di potenziale elettrico corrisponde anche una maggiore variabilit? delle dimensioni delle nanoparticelle di rame prodotte e, quindi, una maggiore disomogeneit? all?interno della soluzione di rame colloidale.
In aggiunta, ? anche possibile che le nanoparticelle di rame aventi dimensione minore tendano ad aggregarsi in cluster a quelle di dimensione maggiore (per il fenomeno di ?Ostwald ripening?) e, quindi, precipitare e depositarsi sul fondo del contenitore 2 e/o essere attirate sulla superficie dell?elettrodo avente carica elettrica opposta.
Vantaggiosamente, il kit di elettrolisi 1 comprende un agitatore del fluido elettrolita 3 in modo da evitare tali inconvenienti e, quindi, mantenere le nanoparticelle di rame in sospensione prima dell?utilizzo di almeno parte del rame colloidale prodotto.
Quindi, la regolazione del valore di caduta di tensione elettrica consente sia di regolare la velocit? della reazione di elettrolisi, sia di regolare la grandezza e l?omogeneit? delle nanoparticelle prodotte.
Ad esempio, in accordo con un possibile aspetto realizzativo dell?invenzione, nel caso in cui debba essere prodotto rame colloidale da utilizzare nella stessa giornata o entro pochi giorni, ? possibile impostare tra gli elettrodi 4, 5 una caduta di tensione elettrica elevata, prossima a 220 Volt (tensione di rete), in modo da aumentare la velocit? del processo di elettrolisi e, quindi, per ridurre i tempi produttivi.
Alternativamente, nel caso si debba produrre rame colloidale da immagazzinare per un uso futuro, ? conveniente utilizzare valori di caduta di potenziale elettrico inferiore, prossimi ai 100 Volt, in modo da ottenere nanoparticelle maggiormente fini e con una distribuzione omogenea delle dimensioni all?interno della soluzione di rame colloidale per ritardare eventuali fenomeni di precipitazione.
Secondo un aspetto dell?invenzione, la sorgente di energia elettrica 6 ? configurata per invertire la polarit? tra il catodo 4 e l?anodo 5 ad intervalli di tempo prestabiliti.
Preferibilmente, gli intervalli di tempo presentano una durata pari a circa una decina di secondi.
In altre parole, la sorgente di energia elettrica 6 ? configurata per fornire alla pluralit? di elettrodi 4, 5 una tensione elettrica continua con inversione di polarit? ad intervalli di tempo prestabiliti, preferibilmente pari a circa 10 secondi.
In ancora altre parole, la sorgente di energia elettrica 6 ? configurata per generare un segnale elettrico ad onda quadra. Nella classica raffigurazione cartesiana, in cui l?asse delle ascisse corrisponde all?asse temporale e l?asse delle ordinate riporta i possibili valori di tensione elettrica, tale segnale elettrico risulta sostanzialmente simmetrico rispetto all?asse delle ascisse in modo che i due valori tra cui oscilla il segnale sia sostanzialmente uguali in valore assoluto e pari alla met? della caduta di potenziale elettrico totale. Ciascuno di detti due valori ? mantenuto per un periodo pari al suddetto intervallo di tempo prestabilito.
Vantaggiosamente, la periodica inversione di polarit? degli elettrodi 4, 5 e, quindi, il loro periodico scambio tra catodo 4 e anodo 5, impone che il processo elettrolitico avvenga in modo omogeneo nel tempo su ciascun elettrodo utilizzato.
In altre parole, il processo di elettrolisi avviene in modo uguale su ciascun elettrodo per evitare che solamente uno dei due, generalmente il catodo 4, si usuri e corroda a causa della produzione di ioni di rame. Infatti, il processo di elettrolisi prevede che il passaggio della corrente elettrica attraverso l?elettrodo positivo, cio? il catodo 4, permetta il distaccamento di ioni positivi di rame che rimangono in soluzione nel fluido elettrolita 3, in corrispondenza dello stesso elettrodo.
Come anche descritto in precedenza, per evitare che gli ioni di rame prodotti subiscano una ricombinazione sulla superficie degli elettrodi a causa di una sua inversione di polarit? e/o a causa della formazione di cluster a causa della loro carica parziale, l?agitatore del kit di elettrolisi 1 ? vantaggiosamente configurato per distribuire le nanoparticelle di rame in modo omogeneo all?interno del fluido elettrolita 3.
I cluster, infatti, tendono ad alimentare l?assorbimento sulla loro superficie delle particelle aventi dimensione minore anche al termine del processo di elettrolisi e, di conseguenza, riducono la propria carica parziale tendendo a precipitare sul fondo del contenitore 2, risultando quindi inutilizzabili. Secondo un aspetto dell?invenzione, ciascun elettrodo 4, 5 si estende lungo la direzione longitudinale L per una propria larghezza predefinita. Secondo un aspetto realizzativo illustrato in figura 1, ciascun elettrodo 4, 5 presenta una conformazione laminare che si sviluppa parallelamente alla suddetta direzione longitudinale L, per una lunghezza e una larghezza prestabilite.
Secondo un alternativo aspetto dell?invenzione illustrato in figura 2, almeno un elettrodo 4, 5 presenta una conformazione tubolare cava che si estende parallelamente alla direzione longitudinale L.
Vantaggiosamente, gli elettrodi 4, 5 con una conformazione tubolare cava sono maggiormente rigidi e meno propensi a flettersi l?uno verso l?altro fintanto che elettrizzati con carica opposto e, quindi, attrattiva.
Preferibilmente, gli elettrodi 4, 5 sono disposti distanziati tra loro di almeno 15 centimetri.
Ancora pi? preferibilmente, gli elettrodi 4, 5 presentano uno spessore pari a circa 1 millimetro. In altre parole, gli elettrodi 4, 5 tubolari sono realizzati ripiegando su s? stessa una lamina di rame avente uno spessore di circa 1 millimetro, una lunghezza di 1 metro circa e una larghezza di circa 16 millimetri.
Secondo un aspetto dell?invenzione, il kit di elettrolisi 1 comprende un organo di soffiaggio 7 configurato per insufflare un flusso di fluido F internamente al contenitore 2 per il raffreddamento di almeno il fluido elettrolita 3.
Preferibilmente, l?organo di soffiaggio 7 ? configurato per emetter un flusso di fluido F paria a circa 1,2 litri al minuto.
Durante il processo di elettrolisi, gli elettrodi 4, 5 elettrificati e mantenuti ad una predeterminata tensione elettrica si scaldano ed emettono una quantit? di calore sufficiente per innalzare, anche in modo considerevole, la temperatura del fluido elettrolita 3. Nel caso in cui il fluido elettrolita sia acqua, ? possibile che la temperatura si innalzi anche oltre il livello di ebollizione. Pertanto, il kit di elettrolisi comprende vantaggiosamente un organo di insufflaggio 7 configurato per emettere un flusso di fluido F in grado di raffreddare il fluido elettrolita e, preferibilmente, mantenerlo ad una temperatura sostanzialmente inferiore a 70? C.
Secondo un possibile aspetto dell?invenzione, l?agitatore del kit di elettrolisi 1 comprende l?organo di soffiaggio 7. In altre parole, l?organo di soffiaggio 7 ? configurato sia per insufflare un flusso di fluido F in grado di raffreddare almeno il fluido elettrolita 3 contenuto nel contenitore 2, sia per indurre la movimentazione dello stesso flusso elettrolita 3 in modo da impedire o almeno ritardare la precipitazione delle nanoparticelle di rame prodotte per elettrolisi e/o una loro possibile ricombinazione e adsorbimento sulla superficie si uno degli elettrodi 4,5 presenti.
Secondo un alternativo possibile aspetto dell?invenzione, l?agitatore del kit di elettrolisi 1 comprende un agitatore meccanico composto da un albero rotante 8 attorno ad un proprio asse di sviluppo A parallelo alla direzione longitudinale L. In particolare, l?albero rotante 8 comprende una prima estremit? connessa ad un motore 9, preferibilmente un moto-riduttore, disposto esternamente al contenitore 2 e una seconda estremit? a cui ? connessa almeno una pala 10 immerso nel fluido elettrolita 3 per movimentarlo all?interno del contenitore 2.
In accordo con una preferita forma realizzativa dell?invenzione, l?agitatore comprende sia il suddetto agitatore meccanico 8, 9, 10, sia l?organo di soffiaggio 7. In altre parole, la movimentazione del fluido elettrolita 3 all?interno del contenitore 2 ? eseguita dalla combinazione della movimentazione dell?agitatore meccanico 8, 9, 10 con l?insufflaggio del flusso di fluido F da parte dell?organo di soffiaggio 7.
Secondo un aspetto dell?invenzione, l?organo di soffiaggio 7 ? configurato per insufflare il flusso di fluido F attraverso almeno un elettrodo 4, 5 tubolare cavo.
In altre parole, nel caso in cui almeno un elettrodo 4, 5 presenti una conformazione tubolare cava, l?organo di soffiaggio 7 ? configurato per insufflare un flusso di fluido F all?interno del fluido elettrolita 3 attraverso la sezione cava dello stesso elettrodo. In questo modo, l?insufflaggio di un flusso di fluido F da parte dell?organo di soffiaggio 7 ? vantaggiosamente in grado di ridurre sia la temperatura operativa del rispettivo elettrodo 4, 5 sia la temperatura del fluido elettrolita 3.
Preferibilmente, l?organo di soffiaggio 7 ? configurato per insufflare aria. Secondo un aspetto dell?invenzione, il contenitore 2 comprende un?apertura di ingresso (non illustrata) per porre in comunicazione di fluido il volume di riempimento V con una sorgente idrica.
In questo modo, il kit di elettrolisi 1 ? facilmente alimentabile con acqua potabile utile per raggiungere riempire il volume di riempimento V del contenitore 2.
Secondo un aspetto dell?invenzione, il contenitore 2 comprende un?apertura di uscita 11 collegata ad un condotto di estrazione 12 configurato per il prelevamento del rame colloidale prodotto. In particolare, l?apertura di uscita 11 ? disposta in corrispondenza di una base 13 del contenitore 2.
Secondo un aspetto dell?invenzione, il kit di elettrolisi 1 comprende una sorgente di sostanze additive (non illustrata), le quali sono configurate per aumentare la viscosit? del rame colloidale prodotto. In particolare, le sostanze additive comprendono ossi metil cellulosa e/o bentonite.
Vantaggiosamente, l?addizione di una minima percentuale di ossi metil cellulosa e/o bentonite, preferibilmente variabile tra lo 0,1% e l?1% del quantitativo di rame colloidale prodotto, consente di aumentare la viscosit? del rame colloidale in modo tale che quest?ultimo rimanga pi? facilmente vincolato alle piante o piantagioni su cui ? distribuito, in particolare alle loro foglie, per poter essere assorbito.
Ad esempio, nel caso in cui il fluido elettrolita 3 sia acqua distillata, bidistillata o semplice potabile, il rame colloidale risulta scarsamente viscoso e, una volta distribuito sulle foglie delle piante tende a precipitare a terra sotto l?azione della forza di gravit? prima di essere completamente assorbito. Sostanze naturali come l?ossi metil cellulosa e la bentonite disciolte in minime quantit?, consentono di aumentare la viscosit? dell?acqua senza formare legami chimici con le nanoparticelle di rame, che vengono semplicemente inglobate. In aggiunta, tali sostanze naturali non alterano le propriet? della soluzione di rame colloidale n? inquinano il terreno e/o le piante trattate.
Secondo un aspetto dell?invenzione, la sorgente di sostanze additive ? disposta in collegamento di fluido con il condotto di estrazione 12.
In questo modo, all?interno del contenitore 2 sono presenti solo particelle di rame (ad esempio, eventuali cluster che si possono formare e depositare sul fondo) e del fluido elettrolita 3. Eventuali particelle di sostanze additive saranno presenti solamente nel condotto di estrazione 12 che, essendo esterno al contenitore 2, ? facilmente removibile per operazioni di pulizia e/o manutenzione, ad esempio durante il processo di elettrolisi, durante il quale l?apertura di uscita 11 risulta chiusa per impedire il passaggio di fluidi dal volume di contenimento V al condotto di estrazione 12.
Secondo un aspetto dell?invenzione, il kit di elettrolisi 1 comprende un sensore (non illustrato), ad esempio un sensore ottico o un galleggiante, disposto internamente al contenitore 2 configurato per il rilevamento del livello di fluido elettrolita 3 contenuto nel volume di contenimento V.
Secondo un aspetto dell?invenzione, il kit di elettrolisi 1 comprende organi di sicurezza collegati al contenitore 2 e configurati per mantenere isolato il volume di contenimento V da un ambiente esterno durante il funzionamento dello stesso kit per elettrolisi 1.
Preferibilmente, gli organi di sicurezza sono collegati alla sorgente di energia elettrica 6 in modo tale da essere mantenuti attivi durante il suo funzionamento. In altre parole, l?interno del contenitore 2 non risulta accessibile ad un operatore fintanto che il processo di elettrolisi ? in atto. Secondo una preferita forma realizzativa dell?invenzione, il contenitore 2 presenta una capacit? volumetrica pari ad almeno 1000 litri.
In questo modo, il kit di elettrolisi ? vantaggiosamente configurato per produrre grandi quantitativi di rame colloidale nello stesso momento e in tempi ridotti. Infatti, il corretto dimensionamento dei componenti del kit di elettrolisi 1, in particolare della pluralit? di elettrodi 4, 5, consente di produrre 1.000 litri di rame colloidale, in 8 ore circa, avendo impostato una tensione elettrica ai capi di anodo 5 e catodo 4 pari a circa 220 Volt.
Per quanto concerne un esempio di funzionamento del kit di elettrolisi 1, esso deriva direttamente da quanto sopra descritto e, di seguito, richiamato.
Il passaggio della corrente dall'elettrodo positivo, il catodo 4, determina per distaccamento dalla superficie dello stesso elettrodo la formazione di ioni di rame, cio? degli atomi aventi carica elettrostatica positiva che rimangono in sospensione nel fluido elettrolita 3, preferibilmente acqua potabile.
L?avanzare del processo di elettrolisi la densit? degli ioni aumenta sino quasi alla saturazione, momento in cui gli ioni tendono ad agglomerarsi in cluster. La formazione di cluster ? energicamente favorita, ma la loro presenza ? svantaggiosa in quanto, anche al termine del processo di elettrolisi, sebbene con velocit? di reazione inferiori, essi tendono ad adsorbire parte delle nanoparticelle presenti in sospensione. Tuttavia, le particelle pi? grandi tendono ad avere una carica elettrica inferiore che determina un?instabilit? interna alla soluzione prodotta, con conseguente precipitazione sul fondo del contenitore 2.
Pertanto, per evitare tale inconveniente e per evitare che gli ioni di rame rimangano concentrati sulla superficie dell'elettrodo stesso per poi venire attratti di nuovo da quest?ultimo quando assumer? la polarit? opposta, le nanoparticelle di rame sono distribuiti uniformemente in tutto il volume del fluido elettrolita per opera dell'agitatore.
Vantaggiosamente, pi? piccole sono le particelle, maggiore ? la loro superficie esposta. In altre parole, il rapporto tra la superficie e il volume delle nanoparticelle ? migliore tanto pi? le stesse nanoparticelle presentano una dimensione minore, in quanto, in questo modo, esse sono in grado di offrire una migliore stabilit? durante la sospensione nel fluido elettrolita 3 e una migliore azione antimicrobica e fungicida.
L?invenzione, inoltre, si riferisce ad un metodo per il trattamento di piante e/o piantagioni contro patologie fungine e/o di invasioni parassitarie.
In particolare, tale metodo comprende le fasi di:
- realizzare una predeterminata quantit? di rame colloidale avente una concentrazione inferiore a 20 ppm, preferibilmente pari a 10 ppm, tramite il kit di elettrolisi 1 descritto precedentemente;
- trattare piante e/o piantagioni con almeno una parte della quantit? di rame colloidale prodotto.
Il rame colloidale ? vantaggiosamente utilizzabile durante la stagione vegetativa delle piantagioni con un?applicazione sulle cosiddette ?parti verdi? di alberi da frutto, vite, olivo e ortaggi colpite dalle malattie da trattare. Inoltre, ad esempio, nel frutteto e nella vigna il rame colloidale ? utilizzabile anche durante la caduta delle foglie per debellare le forme svernanti di corineo, monilia, peronospora della vite e altri funghi comuni. Un eccessivo utilizzo di rame o, pi? precisamente, dei suoi derivati (solfuri e cloruri, generalmente utilizzati secondo l?arte nota) determina un progressivo inaridimento dei terreni. L?utilizzo di rame colloidale, che contiene solamente atomi di rame (in concentrazione inferiore a 20 ppm), acqua ed eventualmente bentonite, ? vantaggiosamente in grado di trattare le piantagioni con quantit? irrilevanti di rame che si possono depositare sui terreni senza provocare danni a lungo termine.
Vantaggiosamente, l?attivit? anticrittogamica del rame deriva dagli ioni rameici che, quando liberati nell?acqua e in presenza di anidride carbonica, provocano un effetto tossico sulle spore dei funghi patogeni. In altre parole, le spore sono bloccate durante la loro germinazione. Tra i vari patogeni debellati dal rame colloidale rivendicato ci sono la gran parte delle malattie dell?orto e delle malattie del frutteto: peronospore di vite ed orticole, batteriosi, septoriosi, ruggini, alternariosi e cercosporiosi delle piante orticole, cicloconio dell?olivo, colpo di fuoco batterico delle pomacee e altri ancora.
In aggiunta, l?invenzione si riferisce anche ad un metodo per il trattamento di superfici contro la proliferazione batterica e/o virale.
In particolare, il metodo comprende le fasi di:
- realizzare una predeterminata quantit? di rame colloidale avente una concentrazione inferiore a 20 ppm, preferibilmente pari a 10 ppm, tramite il kit di elettrolisi 1 descritto precedentemente;
- trattare una o pi? superfici con almeno una parte di detta quantit? di rame colloidale in modo da formare un deposito di rame per ridurre la capacit? infettiva di eventuali batteri o virus che vi si depositano sopra Vantaggiosamente, una superficie trattata con rame colloidale, cio? una superficie su cui ? presente un deposito di particelle nanometriche di rame metallico, consente di offrire una superficie particolarmente ostile rispetto alla proliferazione e alla capacit? infetti di molte tipologie di batteri o virus che vi si depositano sopra.
Ancor pi? vantaggiosamente, la dimensione nanometrica delle particelle consente di ottenere una massimizzazione del rapporto tra superficie e volume del rame utilizzato. In altre parole, a parit? di quantitativo di rame metallico, l?utilizzo di nanoparticelle consente di massimizzare la superficie attiva e utile per contrastare batteri e virus, come ad esempio coronavirus.
Claims (18)
- RIVENDICAZIONI 1. Kit di elettrolisi (1) per la produzione di rame colloidale, comprendente: - un contenitore (2) estendentesi lungo una direzione longitudinale (L), preferibilmente verticale, e avente un proprio volume di riempimento (V) per il contenimento di almeno un fluido elettrolita (3), preferibilmente acqua; - un agitatore operativo all?interno di detto contenitore (2) per movimentare l?eventuale fluido elettrolita (3) internamente a detto volume di contenimento (V); caratterizzato dal fatto che detto kit di elettrolisi (1) comprende: - una pluralit? di elettrodi (4, 5) disposti distanziati tra loro e almeno parzialmente all?interno di detto contenitore (2); ciascuno di detti elettrodi (4, 5) essendo realizzato in rame; - una sorgente di energia elettrica (6) collegata a detta pluralit? di elettrodi (4, 5) in modo che almeno un primo elettrodo definisca un catodo (4) e almeno un secondo elettrodo definisca un anodo (5); detta sorgente di energia elettrica (6) essendo configurata per generare una differenza di potenziale tra anodo (5) e catodo (4) ad un valore di tensione elettrica compreso tra 80 Volt e 250 Volt per la produzione di rame colloidale avente una concentrazione inferiore a 20 ppm.
- 2. Kit di elettrolisi (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detta sorgente di energia elettrica (6) ? configurata per fornire a detta pluralit? di elettrodi (4, 5) una caduta di potenziale variabile tra 80 Volt e 250 Volt in funzione di un valore di velocit? della reazione elettrolitica su detta pluralit? di elettrodi (4, 5).
- 3. Kit di elettrolisi (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta sorgente di energia elettrica (6) ? configurata per invertire la polarit? tra detto almeno un primo elettrodo definente un catodo (4) e detto almeno un secondo elettrodo definente un anodo (5) ad intervalli di tempo prestabiliti.
- 4. Kit di elettrolisi (1) secondo la rivendicazione 3, in cui ciascuno di detti intervalli di tempo prestabiliti hanno una durata pari a circa una decina di secondi.
- 5. Kit di elettrolisi (1) secondo una qualsiasi rivendicazione precedente, in cui ciascun elettrodo di detta pluralit? di elettrodi (4, 5) si estende lungo detta direzione longitudinale (L) per una propria larghezza predefinita.
- 6. Kit di elettrolisi (1) secondo una qualsiasi rivendicazione precedente, in cui almeno un elettrodo di detta pluralit? di elettrodi (4, 5) presenta una conformazione tubolare cava estendentesi lungo detta direzione longitudinale (L).
- 7. Kit di elettrolisi (1) secondo una qualsiasi rivendicazione precedente, comprendente un organo di soffiaggio (7) configurato per insufflare un flusso di fluido (F) internamente a detto contenitore (2) per il raffreddamento di almeno detto fluido elettrolita (3).
- 8. Kit di elettrolisi (1) secondo la rivendicazione 7 quando dipende dalla rivendicazione 6, in cui detto organo di soffiaggio (7) ? configurato per insufflare detto flusso di fluido (F) attraverso almeno un elettrodo (4, 5) tubolare cavo.
- 9. Kit di elettrolisi (1) secondo la rivendicazione 7 o 8, in cui detto organo di soffiaggio (7) ? configurato per insufflare aria.
- 10. Kit di elettrolisi (1) secondo una qualsiasi rivendicazione precedente, in cui detto contenitore (2) comprende un?apertura di ingresso per porre in comunicazione di fluido detto volume di riempimento (V) con una sorgente idrica.
- 11. Kit di elettrolisi (1) secondo una qualsiasi rivendicazione precedente, in cui detto contenitore (2) comprende un?apertura di uscita (11) collegata ad un condotto di estrazione (12) configurato per il prelevamento del rame colloidale prodotto; detta apertura di uscita (11) essendo disposta in corrispondenza di una base (13) di detto contenitore (2).
- 12. Kit di elettrolisi (1) secondo una qualsiasi rivendicazione precedente, comprendente una sorgente di sostanze additive configurate per aumentare la viscosit? di detto rame colloidale prodotto; dette sostanze additive comprendendo ossi metil cellulosa e/o bentonite.
- 13. Kit di elettrolisi (1) secondo la rivendicazione 12 quando dipende dalla rivendicazione 11, in cui detta sorgente di sostanze additive ? disposta in collegamento di fluido con detto condotto di estrazione (12).
- 14. Kit di elettrolisi (1) secondo una qualsiasi rivendicazione precedente, comprendente un sensore disposto internamente a detto contenitore (2) per il rilevamento del livello di fluido elettrolita (3) contenuto in detto volume di contenimento (V).
- 15. Kit di elettrolisi (1) secondo una qualsiasi rivendicazione precedente, comprendente organi di sicurezza collegati a detto contenitore (2) e configurati per mantenere isolato detto volume di contenimento (V) da un ambiente esterno durante il funzionamento del kit per elettrolisi (1).
- 16. Kit di elettrolisi (1) secondo una qualsiasi rivendicazione precedente, in cui detto contenitore (2) presenta una capacit? volumetrica pari ad almeno 1000 litri.
- 17. Metodo per il trattamento di piante e/o piantagioni contro patologie fungine e/o di invasioni parassitarie, comprendente le fasi di: - realizzare una predeterminata quantit? di rame colloidale avente una concentrazione inferiore a 20 ppm tramite il kit di elettrolisi (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti; - trattare piante e/o piantagioni con almeno una parte di detta quantit? di rame colloidale.
- 18. Metodo per il trattamento di superfici contro la proliferazione batterica e/o virale, comprendente le fasi di: - realizzare una predeterminata quantit? di rame colloidale avente una concentrazione inferiore a 20 ppm tramite il kit di elettrolisi (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 16; - trattare una o pi? superfici con almeno una parte di detta quantit? di rame colloidale in modo da formare un deposito di rame per ridurre la capacit? infettiva di eventuali batteri o virus che vi si depositano sopra.
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2020
- 2020-04-21 IT IT102020000008509A patent/IT202000008509A1/it unknown
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