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Dissalazione dell'acqua: dal mare al vetro

Comprendere come viene eseguita la desalinizzazione, una tecnologia che trasforma l'acqua di mare in acqua potabile e garantisce l'approvvigionamento di milioni di persone in tutto il mondo

Bicchiere d'acqua

"MAG - Desalination Plant" (CC BY 2.0) di Melody Ayres-Griffiths

La dissalazione è un processo chimico-fisico di trattamento dell'acqua che rimuove i sali minerali in eccesso, i microrganismi e le altre particelle solide presenti nell'acqua salata e salmastra, al fine di ottenere acqua potabile per il consumo.

La dissalazione dell'acqua può essere effettuata utilizzando due metodi convenzionali: distillazione termica o osmosi inversa. La distillazione termica cerca di imitare il ciclo naturale della pioggia. Attraverso l'energia fossile o solare, l'acqua liquida viene riscaldata: il processo di evaporazione trasforma l'acqua da liquida a gassosa e le particelle solide vengono trattenute, mentre il vapore acqueo viene catturato dal sistema di raffreddamento. Se sottoposto a temperature più basse, il vapore acqueo condensa, tornando allo stato liquido.

L'osmosi inversa cerca di fare il processo contrario al fenomeno naturale dell'osmosi. In natura, l'osmosi è lo spostamento di un fluido attraverso una membrana semipermeabile, dal mezzo meno concentrato a quello più concentrato, cercando un equilibrio tra i due fluidi. L'osmosi inversa richiede un sistema di pompaggio in grado di esercitare pressioni superiori a quelle presenti in natura, per superare la naturale direzione del flusso. In questo modo l'acqua salata o salmastra, che è il mezzo più concentrato, si sposta nella direzione del meno concentrato. La membrana semipermeabile consente solo il passaggio di liquidi, trattenendo particelle solide, consentendo la desalinizzazione dell'acqua di mare.

Applicabilità

L'International Renewable Energy Agency (Irena) ha pubblicato, nel suo rapporto sulla desalinizzazione e le energie rinnovabili ( Water Desalination Using Renewable Energy ), che la desalinizzazione è la più grande fonte di acqua per dissetare e irrigare in Medio Oriente, Nord Africa e in alcune isole dei Caraibi. Secondo le informazioni disponibili sul sito web International Desalination Assossiation (IDA), più di 300 milioni di persone vengono rifornite quotidianamente attraverso la desalinizzazione nel mondo.

Ci sono almeno 150 paesi che utilizzano il metodo di desalinizzazione per il loro approvvigionamento regolare, specialmente quelli nelle regioni desertiche o con difficoltà di approvvigionamento, come quelli del Medio Oriente e del Nord Africa. Uno dei leader in questa tecnologia è Israele, dove circa l'80% dell'acqua potabile consumata dalla popolazione proviene dal mare.

L'ONU riporta nel suo rapporto su acqua ed energia che la desalinizzazione e il pompaggio di acqua desalinizzata apporta miglioramenti a determinate regioni, ma sottolinea che questa tecnologia non è praticabile nelle aree più povere, principalmente per un uso dell'acqua su larga scala, come in agricoltura e in casi in cui la posizione è troppo lontana dall'impianto di desalinizzazione. L'ostacolo principale è che sia il processo di desalinizzazione dell'acqua che il pompaggio in una regione molto lontana richiedono molta energia per funzionare, rendendo il metodo non adatto a queste situazioni.

Irena sottolinea che, oltre all'elevato costo energetico del processo, la dissalazione dell'acqua utilizza generalmente energia fossile come fonte, che non è sostenibile, ha frequenti variazioni di prezzo ed è difficile da trasportare. L'organizzazione sostiene inoltre che poiché le fonti di energia rinnovabile diventano più economiche, queste dovrebbero essere applicate. L'uso dell'energia solare e il recupero di energia dalle acque reflue sono alternative indicate sia dall'Onu che da Irena per ridurre i costi di dissalazione. Altre fonti di energia adeguate sarebbero il vento e la geotermia.

Un altro problema associato alle acque reflue derivanti dalla desalinizzazione è il fatto che possono avere un impatto negativo sugli ecosistemi marini essendo scaricate direttamente nell'oceano. Il Pacific Institute , un istituto di ricerca indipendente in California, negli Stati Uniti, ha studiato gli impatti causati dalla desalinizzazione dell'acqua nelle baie di San Francisco e Monterey, entrambe in California.

Secondo il rapporto Key Issues in Seawater Desalination in California: Marine Impacts , le acque reflue hanno una concentrazione di sali molto superiore alla concentrazione naturale trovata nell'acqua di mare e hanno residui che sono tossici per alcune forme di vita marina, come gli additivi chimici che sono incorporati al trattamento dell'acqua e dei metalli pesanti che vengono rilasciati dai processi corrosivi che avvengono all'interno delle tubazioni. Nel caso di unità che utilizzano la distillazione termica, c'è ancora l'ulteriore problema che l'acqua scaricata è ad una temperatura molto più alta di quella dell'acqua di mare.

Attraverso lo sviluppo di nuove tecnologie che riducono i consumi energetici e minimizzano gli impatti ambientali, la desalinizzazione potrebbe diventare un'alternativa alle problematiche legate alla scarsità d'acqua in tutto il mondo, contribuendo al miglioramento della qualità della vita di milioni di persone.


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