Impianti di desalinizzazione

La crescita della popolazione mondiale, l’inurbamento e l’industrializzazione dei Paesi in via di sviluppo aumentano ed aumenteranno costantemente il fabbisogno d’acqua dolce ad uso umano. L’approvvigionamento del cosiddetto “oro blu” diventa sempre più pressante ed è, per molti paesi, già una emergenza. La situazione viene peggiorata dal fatto che le falde freatiche stanno diminuendo significativamente in tutti i continenti, che il volume delle acque di scarico non trattate aumenta ogni anno, che circa 500 milioni di persone consumano il doppio dell’acqua che la natura riesce a reimmettere nell’ambiente e che nelle regioni più aride del pianeta il riscaldamento globale determina fenomeni marcati di siccità, innescando forzati flussi migratori. Oggi più di 2 miliardi di persone vivono in zone del pianeta in cui c’è mancanza di acqua potabile e si prevede che entro il 2050, almeno una persona su quattro vivrà in un paese colpito da carenza cronica di acqua per uso umano. Negli ultimi anni sono stati compiuti enormi progressi, grazie ai quali oggi oltre il 90% della popolazione mondiale ha accesso a fonti di acqua ad uso umano. L’Organizzazione mondiale delle Nazioni Unite ha inserito nella cosiddetta “Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile” la drammatica emergenza dovuta alla scarsità idrica: l’obiettivo 6.1 dell’Agenda è quello di garantire, entro il 2030, un accesso universale ed equo all’acqua potabile, sicura ed economica per tutti.

Tra le azioni che diversi Paesi hanno già intrapreso per far fronte alla siccità vi è l’abbattimento degli elevati costi della desalinizzazione dell’acqua di mare. A tal riguardo, è da riportare l’esempio di Israele che negli ultimi anni si è trovato ad affrontare una siccità tragica. Un forte calo delle precipitazioni nella Galilea ha causato una diminuzione del livello delle acque del Lago di Tiberiade, la più importante fonte d’acqua del paese. La costruzione di grossi impianti di dissalazione ha permesso di superare questa situazione critica. Israele è collocata in una delle aree geografiche più aride del pianeta e quindi già da parecchi anni ha iniziato un programma atto a gestire al meglio le risorse idriche. Israele è lo Stato ideatore e creatore degli impianti di desalinizzazione per produrre acqua ad uso umano: sono in funzione ad Ashkelon, Palmahim, Hadera, Soreq, Ashdod. Lo scopo è di arrivare ad una percentuale del 70% di acqua potabile dissalata entro l’anno 2050. Gli Israeliani hanno messo a punto un tipo di impianto di desalinizzazione ad osmosi inversa che ha un minor impatto ambientale rispetto alle tecniche utilizzate negli altri impianti. L’impianto di Soreq, il più grande e tecnologicamente avanzato desalinizzatore del mondo produce il 20% dell’acqua potabile destinata alla capitale; l’impianto è grande quanto sei campi di calcio e aspira 624 mila metri cubi al giorno di acqua dal Mar Mediterraneo, tramite dei tubi di 2,5 metri di diametro. L’acqua salata attraverso una serie di processi osmotici di filtraggio e pulitura viene resa potabile, con una produzione annua di 150 milioni di metri cubi. Il sale separato viene restituito al mare. L’impianto di Sorek conta ca. 50.000 membrane osmotiche in cui l’acqua è pompata a ca. 70 atmosfere. La desalinizzazione è sempre stata un processo costoso, ma il tipo di innovative tecnologie utilizzate a Sorek ridimensionano sensibilmente i costi: Sorek può produrre mille litri di acqua potabile per 58 centesimi. Le famiglie di Israele pagano circa 30 dollari al mese per la loro acqua potabile, come le famiglie nella maggior parte delle città negli USA e molto meno che a Las Vegas (47 dollari) o a Los Angeles (58 dollari).

Nel mondo vengono prodotti oltre 100 milioni di metri cubi di acqua dissalata al giorno. Oltre al processo ad osmosi inversa, adottato da Israele, che separa i sali dall’acqua, esiste un’altra tecnologia per separare l’acqua dai sali: quella dell’evaporazione e della condensazione per recuperarla. Tuttavia, entrambi i processi comportano gravi svantaggi: un costo energetico molto elevato ed un costo per l’ambiente. Le migliori tecnologie esistenti richiedono circa 4 kWh di elettricità per ogni metro cubo di acqua prodotta. Inoltre ci sono le immissioni di CO2 nell’atmosfera da parte degli impianti che utilizzano combustibili fossili nel processo produttivo. A questo va aggiunto l’impatto che tali sistemi esercitano sugli equilibri degli ecosistemi marini, a causa dello scarto del processo di dissalazione con l’osmosi inversa. Essa è costituita da acqua ipersalina che viene generalmente sversata a poche decine di metri dalle coste, dove fa regredire la posidonia, una pianta fondamentale per la stabilità dell’ambiente marino. Il residuo ipersalino ricco di anti-incrostanti, metalli e cloruri vari, va destinato a processi di smaltimento come altre scorie industriali pericolose. La corretta gestione di questo residuo è costosa arrivando a rappresentare fino al 33% dei costi operativi dell’impianto. Così accade che la maggior parte dello scarto dell’osmosi finisce direttamente negli oceani, nelle acque superficiali, negli impianti di smaltimento delle acque reflue attraverso le fognature o, più raramente, in pozzi profondi, creando inquinamento: l’elevata salinità produce una riduzione del livello di ossigeno in acqua, e questo impatta notevolmente sugli habitat degli organismi bentonici, con effetti ecologici osservabili lungo tutta la catena alimentare. E’ pur vero che la soluzione ipersalina potrebbe essere una risorsa se usata per irrigare specie tolleranti al sale e in acquacoltura in cui può portare ad un aumento della biomassa del 300 per cento; è anche già stata utilizzata con successo per la coltivazione dell’alga spirulina e per irrigare arbusti da foraggio e altre colture; inoltre dalla melma ipersalina si potrebbero recuperare sali preziosi, metalli e altri elementi in percentuali significative come magnesio, gesso, cloruro di sodio, di calcio, di potassio, di bromo, di litio, etc. Le tecnologie idonee a questi processi sono da perfezionare affinché diventino economicamente competitive ed accessibili anche a Paesi a basso e medio-basso reddito.

Molti sono gli studi per elaborare soluzioni all’impatto ambientale della dissalazione dell’acqua di mare: tra i più recenti è da annoverare il prototipo di dissalatore low cost  ad energia solare elaborato dall’Università di Torino: un impianto passivo che assorbendo l’acqua in modo spontaneo, esposto alla luce diretta del sole, riesce a produrre in automatico acqua non salata, garantendo il doppio della resa rispetto ai sistemi simili esistenti. Quindi in futuro esisteranno impianti di dissalazione a basso consumo elettrico o addirittura alimentati con calore solare.

Il quesito che ci interessa più da vicino e se all’Italia serviranno questi impianti. Al momento non servono perché il nostro paese è molto ricco di acqua piovana, e nello stesso tempo, prima di pensare ai dissalatori, la cui acqua costa circa 10 volte più di quella di falda, c’è molto da lavorare per rimettere in efficienza il nostro sistema idrico, come le reti che perdono, in alcune zone, anche la metà dell’acqua trasportata. Però è importante non fermarsi con la ricerca e la sperimentazione di tecnologie di dissalazione sempre più avanzate: i climatologi ci dicono che al 2050 la piovosità media in Italia potrebbe calare anche del 7% rispetto a oggi, col rischio di desertificazione di aree del sud. Quindi sarebbe opportuno cominciare ad investire anche in Italia nella dissalazione per non trovarci poi, al momento del bisogno, a dover dipendere da altri paesi.