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Impianto di desalinazione sulla costa che trasforma acqua marina in acqua potabile

Il pianeta è coperto per il settanta per cento da acqua, eppure meno dell'uno per cento è disponibile e potabile per l'uomo. Gli impianti di desalinazione promettono di risolvere la crisi idrica trasformando l'acqua salata in acqua da bere, ma il processo nasconde costi e complessità enormi. LEGGI TUTTO L'ARTICOLO.


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Un impianto industriale che consuma quanto una piccola citta
Il dissalatore Claude Bud Lewis di Carlsbad, in California, uno dei piu grandi impianti di osmosi inversa del Nord America, assorbe una potenza continua di circa trentotto megawatt e consuma quasi quattro chilowattora di energia elettrica per ogni metro cubo di acqua dolce prodotta, per un costo energetico annuo che supera i quaranta milioni di dollari. Questi numeri, che a prima vista possono sembrare tecnicismi da ingegneri, spiegano in realtà perchè trasformare l'acqua del mare in acqua potabile resti una delle operazioni piu energivore che l'uomo abbia mai messo a punto su scala industriale, e perchè la desalinazione, pur essendo tecnicamente risolta da decenni, fatichi ancora a diventare la soluzione universale alla crisi idrica globale.

Perchè l'acqua è la risorsa piu preziosa che esista
Il corpo umano è composto per circa il sessanta per cento da acqua, un elemento che regola la temperatura corporea, trasporta i nutrienti alle cellule, lubrifica le articolazioni ed elimina le tossine attraverso i reni. Senza cibo un essere umano puo sopravvivere per settimane, ma senza acqua la sopravvivenza si misura in pochi giorni. A livello planetario l'acqua è anche il motore invisibile dell'agricoltura, dell'industria e della produzione di energia: coltivare un solo chilogrammo di grano richiede in media circa millecinquecento litri d'acqua, mentre un chilogrammo di carne bovina puo arrivare a richiederne oltre quindicimila. Nonostante la Terra sia definita il pianeta blu, la quasi totalita di questa ricchezza idrica è acqua salata contenuta negli oceani, mentre l'acqua dolce facilmente accessibile rappresenta una frazione minuscola delle riserve totali, distribuita in modo estremamente diseguale tra le diverse regioni del mondo.

Perchè non si puo bere l'acqua del mare
L'acqua marina contiene mediamente tra i trentadue e i trentotto grammi di sale per ogni litro, una concentrazione molto superiore a quella che i reni umani sono in grado di gestire. Quando si beve acqua salata, i reni devono produrre urina ancora piu concentrata dell'acqua ingerita per espellere il sale in eccesso, ma la capacita massima di concentrazione dell'urina umana è limitata: il risultato è che il corpo finisce per utilizzare piu acqua di quanta ne abbia effettivamente assunta, accelerando la disidratazione anzichè contrastarla. Per questo motivo, in situazioni estreme come i naufragi, bere acqua di mare porta a un rapido peggioramento delle condizioni fisiche, con confusione mentale, insufficienza renale e, nei casi piu gravi, alla morte, anche in presenza di enormi quantita di acqua visibile tutto attorno.

Come funziona un impianto di osmosi inversa
La tecnologia oggi piu diffusa per desalinizzare l'acqua è l'osmosi inversa, un processo che sfrutta membrane semipermeabili capaci di trattenere il sale lasciando passare le molecole d'acqua. Per forzare l'acqua marina attraverso queste membrane è necessario applicare pressioni elevatissime, comprese generalmente tra i cinquanta e gli ottanta bar, ottenute con potenti pompe elettriche. Fino agli anni novanta questo procedimento risultava estremamente dispersivo dal punto di vista energetico, perchè l'acqua salata di scarto, chiamata salamoia, veniva semplicemente scaricata mantenendo ancora al suo interno gran parte della pressione applicata in origine. L'introduzione dei cosiddetti dispositivi di recupero energetico ha cambiato le regole del gioco: questi sistemi trasferiscono la pressione residua della salamoia in uscita all'acqua marina in entrata, riducendo il consumo energetico complessivo fino al sessanta per cento e permettendo ai grandi impianti moderni di scendere fino a due virgola sette chilowattora per metro cubo prodotto, contro i sette dieci chilowattora richiesti dai sistemi privi di recupero energetico.

Il vero prezzo dell'acqua desalinizzata
Nonostante i progressi tecnologici, la desalinazione resta un processo costoso, e non solo dal punto di vista energetico. Costruire un grande impianto di osmosi inversa richiede investimenti che possono superare le centinaia di milioni di dollari, comprensivi di opere di presa a mare, sistemi di pretrattamento per rimuovere sabbia e microorganismi, decine di migliaia di membrane da sostituire periodicamente e complessi sistemi di smaltimento della salamoia concentrata, che se scaricata senza diluizione puo alterare in modo permanente gli ecosistemi marini costieri. Oggi il costo di produzione dell'acqua desalinizzata nei grandi impianti si aggira tra i quaranta e gli ottanta centesimi di dollaro per metro cubo, una cifra che diventa competitiva rispetto ai sistemi idrici tradizionali solo nelle regioni piu aride del pianeta, dove la scarsita d'acqua rende comunque insostenibile qualunque alternativa. Non a caso i paesi che oggi investono di piu in questa tecnologia sono quelli del Medio Oriente e del Nord Africa, in particolare gli Emirati Arabi Uniti e Israele, oltre a nazioni come l'Australia e il Cile, dove i deserti costieri lasciano pochissime alternative.

Il sole come alleato del futuro
La frontiera piu promettente per abbattere i costi della desalinazione è l'accoppiamento diretto degli impianti di osmosi inversa con l'energia solare fotovoltaica, che permette di alimentare le pompe senza dipendere dalla rete elettrica tradizionale e dai combustibili fossili. Gli impianti solari modulari di ultima generazione, pensati per comunita costiere isolate o per resort turistici privi di allacciamento alla rete, riescono a produrre da cinque fino a cento metri cubi di acqua dolce al giorno utilizzando esclusivamente pannelli solari abbinati a pompe specializzate. Le proiezioni piu recenti indicano che nei prossimi dieci anni una quota crescente della nuova capacita di desalinazione installata nel mondo, soprattutto in Medio Oriente e in Australia, sara alimentata direttamente o indirettamente da fonti rinnovabili, un passaggio che potrebbe finalmente rendere la trasformazione dell'acqua del mare in acqua potabile una soluzione sostenibile anche dal punto di vista climatico, e non soltanto da quello idrico.

Le tecnologie di desalinazione a confronto

Tecnologia	Consumo energetico indicativo	Diffusione globale
Osmosi inversa	2,7 - 4 kWh per metro cubo	circa il 69% della capacita mondiale
Distillazione flash multistadio	molto elevato, di tipo termico	circa il 18% della capacita mondiale
Distillazione a effetto multiplo	elevato, di tipo termico	circa il 7% della capacita mondiale

La desalinazione non è una scorciatoia magica alla crisi idrica globale, ma una tecnologia matura che, grazie ai dispositivi di recupero energetico e all'accoppiamento con le rinnovabili, sta lentamente diventando piu accessibile: la vera sfida dei prossimi decenni sara riuscire a portarla anche nelle regioni piu povere del pianeta, dove la scarsita d'acqua è gia oggi una questione di sopravvivenza quotidiana.