Parallelamente agli eventi meteorologici estremi come le forti piogge che hanno colpito l'Italia in questi giorni, il Paese affronta anche periodi prolungati di siccità. Secondo le previsioni, il 2023 e il 2024 potrebbero essere tra gli anni più caldi mai registrati, a causa dell'aumento della temperatura globale e della transizione dalla fase fredda del ciclo ENSO (La Niña) alla fase calda (El Niño), con una conseguente riduzione delle precipitazioni e l'aumento del rischio di siccità.
Di fronte a queste sfide, l'Italia sta cercando soluzioni per garantire la disponibilità di acqua dolce nel prossimo futuro.
In questo contesto, l'attenzione si è rivolta ai dissalatori, che una volta erano considerati troppo costosi, ma ora stanno diventando più economici grazie ai progressi tecnologici. Nicola Dell'Acqua, neo commissario straordinario all'emergenza idrica, ha individuato i dissalatori tra le priorità per affrontare l'emergenza idrica nel corso della prima riunione della Cabina di regia per l’emergenza idrica.
In questo articolo, esploreremo in dettaglio cosa sono i dissalatori, come funzionano e quali sono i vantaggi e gli svantaggi associati alla loro implementazione, per comprendere il potenziale di questa tecnologia nel contesto italiano e globale, e come essa può contribuire alla gestione dell'emergenza idrica in un mondo sempre più influenzato dall'instabilità climatica.
Il funzionamento dei dissalatori
I dissalatori utilizzano principalmente due processi: l’osmosi inversa e l’evaporazione. Nell’osmosi inversa, l’acqua salata viene spinta attraverso una membrana semipermeabile che trattiene il sale e altre impurità, consentendo solo all’acqua pura di passare. Nell’evaporazione, l’acqua salata viene riscaldata fino a evaporare, lasciando il sale indietro, e poi l’acqua vapore viene condensata per ottenere l’acqua dolce.
I diversi tipi di dissalatori
Esistono diversi tipi di sistemi di desalinizzazione dell’acqua marina che possono essere raggruppati principalmente in tre famiglie: dissalatori a evaporazione, dissalatori a permeazione o a osmosi inversa e dissalatori per scambio ionico. Vediamo brevemente come funzionano.
Dissalatori a evaporazione
I dissalatori a evaporazione sfruttano il principio di evaporazione dell’acqua marina per separare il sale dall’acqua. L’acqua viene riscaldata fino a raggiungere il punto di ebollizione, creando il vapore che viene successivamente condensato per ottenere acqua dolce priva di sali. Questo processo richiede una notevole quantità di energia per riscaldare l’acqua, rendendo i dissalatori a evaporazione meno efficienti rispetto ad altre tecnologie.
Dissalatori a permeazione o a osmosi inversa
I dissalatori a permeazione o a osmosi inversa sfruttano una membrana semipermeabile per separare il sale e altre impurità dall’acqua. L’acqua marina viene pressurizzata e fatta passare attraverso la membrana, che trattiene i sali e permette il passaggio dell’acqua purificata. Questo metodo richiede meno energia rispetto alla dissalazione a evaporazione, ma richiede comunque una notevole pressione per superare l’osmosi naturale.
Dissalatori per scambio ionico
I dissalatori per scambio ionico utilizzano resine scambiatrici di ioni per rimuovere i sali dall’acqua. L’acqua marina viene fatta passare attraverso un letto di resine che catturano gli ioni di sodio e altri sali presenti nell’acqua. Successivamente, le resine vengono rigenerate con una soluzione salina concentrata, permettendo di ottenere nuovamente acqua dolce. Questo processo richiede meno energia rispetto agli altri due, ma può richiedere una manutenzione più frequente per rigenerare le resine esauste.
L’utilità dei dissalatori
I dissalatori svolgono un ruolo vitale nel fornire acqua potabile sicura nelle regioni che ne sono prive. Inoltre, vengono utilizzati per scopi industriali come l’irrigazione dei campi agricoli, il raffreddamento delle centrali elettriche e la produzione di acqua per il settore petrolchimico. I dissalatori consentono anche di ridurre la dipendenza da risorse idriche esterne, garantendo una maggiore sicurezza idrica.
Vantaggi dei dissalatori
I dissalatori offrono numerosi vantaggi. Innanzitutto, l’acqua salata è una risorsa abbondante sulla Terra, e la capacità di convertirla in acqua dolce sfrutta una fonte precedentemente inutilizzata. In secondo luogo, l’acqua ottenuta dai dissalatori può contribuire a diversificare le fonti idriche e ridurre la pressione sulle risorse idriche dolci esistenti. Inoltre, i dissalatori possono funzionare in modo indipendente dalle precipitazioni atmosferiche o dalle riserve d’acqua superficiali, fornendo una soluzione stabile in aree aride o remote.
Svantaggi dei dissalatori
Nonostante i numerosi vantaggi, i dissalatori presentano anche alcuni svantaggi. In primo luogo, il processo di dissalazione richiede una grande quantità di energia, il che può renderlo costoso e potenzialmente inaccessibile per alcune comunità o regioni con risorse energetiche limitate.
Inoltre, l’energia utilizzata dai dissalatori può provenire da fonti non rinnovabili, contribuendo alle emissioni di gas a effetto serra e all’impatto ambientale. Un altro svantaggio è il problema dello smaltimento dei concentrati salini, il sottoprodotto del processo di dissalazione. Se non viene gestito correttamente, il rilascio dei concentrati salini può danneggiare gli ecosistemi marini circostanti.
Innovazioni e prospettive future
Nonostante gli svantaggi, la tecnologia dei dissalatori continua a evolversi per affrontare le sfide. Gli sforzi sono stati fatti per ridurre il consumo energetico, migliorare l’efficienza dei processi di dissalazione e trovare soluzioni sostenibili per lo smaltimento dei concentrati salini.
Inoltre, sono state esplorate alternative come i dissalatori a energia solare, che sfruttano l’energia l’energia del sole per alimentare il processo di dissalazione, riducendo l’impatto ambientale.
Costi della desalinizzazione dell’acqua: panorama e esempi
La desalinizzazione dell’acqua è un processo che richiede investimenti significativi e il costo dell’acqua desalinizzata può variare a seconda di diversi fattori. In generale, il costo si attesta intorno ai 2-3 euro al metro cubo (mille litri).
Tuttavia, è importante sottolineare che il costo degli impianti di desalinizzazione può variare considerevolmente in base alle dimensioni, alla tecnologia utilizzata e alla regione in cui vengono realizzati. Per esempio, il costo di realizzazione del desalinizzatore di Dubai, uno dei più grandi al mondo, è stato di 3,5 miliardi di euro.
I maggiori impianti di desalinizzazione al mondo si trovano principalmente in Arabia Saudita e nei paesi del Golfo come Bahrein, Dubai, Qatar, Emirati Arabi Uniti, Kuwait e Oman. Questi paesi, a causa della loro scarsità di risorse idriche dolci, hanno investito ingenti capitali per sviluppare capacità di desalinizzazione su larga scala.
Oltre al costo iniziale di costruzione degli impianti, ci sono anche altri fattori da considerare nel calcolo complessivo dei costi della desalinizzazione dell’acqua. Questi includono il consumo energetico necessario per alimentare gli impianti, l’approvvigionamento di acqua marina, la manutenzione delle infrastrutture e la gestione degli effluenti salini prodotti durante il processo di desalinizzazione.
Nonostante i costi elevati associati alla desalinizzazione, molti paesi che dipendono fortemente dall’acqua desalinizzata hanno ritenuto necessario investire in tali impianti per garantire una fonte d’acqua affidabile per le loro popolazioni e le attività economiche. Nel corso degli anni, sono state sviluppate nuove tecnologie e strategie per migliorare l’efficienza e ridurre i costi della desalinizzazione, rendendo questa soluzione sempre più accessibile per molte regioni del mondo afflitte dalla scarsità di acqua dolce.
I dissalatori rappresentano una tecnologia fondamentale per il sostentamento di molte regioni del mondo che soffrono di scarsità idrica. Nonostante gli svantaggi e i costi associati, l'innovazione e lo sviluppo continuo nel settore offrono speranza e opportunità per migliorare l'accesso all'acqua dolce nel prossimo futuro. Comprendere il funzionamento, i vantaggi e le sfide dei dissalatori è essenziale per coloro che lavorano per garantire la sicurezza idrica in un mondo in rapido cambiamento.
