Viene chiamata oro blu e la comunità scientifica avalla indirettamente questa semplificazione. L’acqua infatti sarà sempre più un bene fondamentale per le attività umane, non solamente da un punto di vista strettamente biologico ma anche sotto il profilo economico. Dall’utilizzo massiccio nell’industria all’irrigazione dei campi, passando per il raffreddamento dei data center e l’edilizia, la domanda d’acqua è destinata a crescere, in modo però inversamente proporzionale alla sua disponibilità.
«L’aumento della temperatura globale porterà, nel tempo, a un’espansione delle aree caratterizzate da maggiore aridità, o comunque da condizioni più secche, e a una minore disponibilità di precipitazioni – conferma Gioele Di Marcoberardino, professore associato al dipartimento di Ingegneria meccanica e industriale all’Università degli Studi di Brescia e responsabile per l’ateneo del progetto Desolination –. Gli effetti di questi fenomeni hanno cominciato a farsi sentire anche in Italia». Ecco quindi che anche nel nostro Paese parlare di desalinizzazione (o dissalazione), procedimento già largamente utilizzato in alcune aree del mondo come per esempio nel Golfo Persico, non è un tabù.
Cosa si intende per desalinizzazione?
Significa ridurre la concentrazione dei sali disciolti nell’acqua di mare, intorno alle 35.000 parti per milione (35 grammi di sale per litro). Tale numero deve scendere drasticamente per rendere l’acqua potabile, fin sotto la soglia di 450-500 parti per milione.
Quali sono le tecniche utilizzate per questo procedimento?
Sono due i processi maggiormente affermati. Il primo prevede un consumo termico e ricalca più o meno quanto avviene quando facciamo bollire l’acqua salata della pasta. Anche in questo procedimento si fa evaporare: restano così una soluzione più salina e vapore acqueo poi riportato allo stato liquido. A livello industriale, è ovviamente un processo più complesso ma fondamentalmente il principio è questo.
Il secondo è invece l'osmosi inversa. Questo sistema viene utilizzato anche per ottenere acqua con un grado di purezza molto elevato: dopo alcune filtrazioni meccaniche iniziali, entra in gioco una membrana polimerica semipermeabile. Nell’osmosi l’acqua tende a passare dal lato con minore concentrazione di sali a quello con concentrazione maggiore, tendendo naturalmente a raggiungere una condizione di equilibrio. In quella inversa invece si lavora in pressione, quindi associando un consumo elettrico per la compressione dell’acqua di mare, per forzare il passaggio dell’acqua nella direzione opposta.
Cosa si fa della soluzione ipersalina che rimane dopo il procedimento?
Questa salamoia – così la chiamiamo – viene reimmessa nel mare. La ricerca si sta interrogando anche su questo problema, cercando di capire come gestirlo al meglio e valutando se alcuni dei materiali presenti nell’acqua di mare possano essere recuperati e valorizzati.
In base a cosa si sceglie un procedimento piuttosto che un altro?
Tendenzialmente si privilegia la semplicità e l’economicità dell’impianto e, da questo punto di vista, l’osmosi inversa rappresenta oggi la soluzione maggiormente consolidata e disponibile a livello commerciale, anche grazie all’innovazione nel campo delle membrane polimeriche. Gli studi però proseguono sullo studio di diverse strade con l’obiettivo di ridurre i costi ed il consumo energetico.
Vi è poi la via scelta dal progetto Desolination, che vede l’UniBs tra i protagonisti, sotto il coordinamento del Politecnico di Milano.
In questo caso sfruttiamo l’osmosi diretta: ciò ci permette di non forzare il passaggio d’acqua ma di farla transitare dal lato dell’alimentazione verso una soluzione ipersalina da noi creata. L'acqua migra spontaneamente, senza bisogno di pressione meccanica, attratta dalla differenza di potenziale osmotico. La soluzione ipersalina deve però essere gestita: questa deve essere rigenerata per separare l'acqua dolce dal soluto. È qui che si concentra il costo energetico del processo perché è necessario fornire calore. Una possibilità è quindi accoppiarla a un impianto che produce energia elettrica da fonte solare, esattamente come avviene con Desolination che utilizza il solare termodinamico. Il calore di scarto a medio-bassa temperatura può così essere impiegato per alimentare il processo di osmosi diretta.
Con questa ricerca siete attivi in Arabia Saudita. A che punto siete?
Ci sono stati dei rallentamenti dovuti alle difficoltà nei trasporti e alla crisi geopolitica nell’area. Oltre a ciò l’aumento generalizzato dei costi dei materiali ha frenato ulteriormente la costruzione di alcuni componenti. Una parte dell’impianto di desalinizzazione è stata già spedita ma non è ancora stata installata, il resto sarà inviato prossimamente.
Diceva però che anche in Italia, Paese circondato dal mare, presto potremmo dover cominciare a parlare di desalinizzazione.
Lo confermo: sicuramente questo procedimento avrà un ruolo importante in futuro, soprattutto nelle aree più isolate o rurali. La ricerca se ne sta già occupando e sta approfondendo le possibili applicazioni. Più in generale posso dire che sarà certamente uno dei temi chiave da affrontare, perché, quando parliamo di scarsità d’acqua, il problema non è se dovremo farci i conti, ma quando.
