Desalinizzazione acqua marina: processi, tipologie e impatto

L’impegno per arrestare lo scioglimento dei ghiacciai e il conseguente innalzamento dei livelli del mare cresce ogni giorno di più, come quello per diminuire i gas a effetto serra nell’atmosfera. Nonostante la costanza nel tutelare il nostro pianeta bisogna far fronte ad alcune crisi come quella dell’acqua dolce.

L’acqua dolce rappresenta circa il 2,5% dell'acqua totale presente sul pianeta. Di questa frazione la maggior parte è presente nei ghiacciai e in nevai: possiamo dunque affermare che circa lo 0,007% dell'acqua presente sulla Terra è disponibile per la popolazione mondiale. Sapendo che l'acqua marina è presente in enormi quantità, si fa sempre più strada l'utilizzo di impianti desalinizzatori.
Ma in quali casi si ricorre effettivamente a desalinizzare l'acqua di mare? Come funziona un desalinizzatore, e quali sono i vantaggi e gli svantaggi di questi processi?

Quando utilizzare un desalinizzatore

In linea teorica, un desalinizzatore può essere utilizzato in tutte le zone in cui si ha necessità di acqua dolce pur avendo a disposizione solamente acqua salata. Ad esempio, le coste dove l’aridità è maggiore, soprattutto in estate, si mettono in campo dei sistemi per desalinizzare l'acqua marina. Ma va detto che ci sono anche casi specifici in cui i desalinizzatori vengono usati senza nessuna effettiva urgenza in corso: si pensi ai dissalatori usati in campo nautico e diportistico, e quindi ai dispositivi per desalinizzare l'acqua di mare a bordo delle barche.

La desalinizzazione dell'acqua di mare in Italia: gli impianti in funzione

Negli ultimi anni sono cresciuti gli investimenti in impianti desalinizzatori e depuratori. Anche nel nostro paese ci avvaliamo dell’utilizzo di questi sistemi, sebbene in percentuale più bassa rispetto ad altri paesi come la Spagna o l’Arabia Saudita. Sono comunque tanti gli impianti di desalinizzazione presenti in Italia, soprattutto nelle piccole isole della Sicilia, della Toscana e del Lazio. Il progetto più ambizioso è quello previsto per la città di Taranto, con un impianto dissalatore che sarà ultimato orientativamente nel 2026, usando fondi PNRR. A Taglio del Po', in provincia di Rovigo, è invece attivo attualmente un dissalatore mobile noleggiato, per un periodo di due anni, dalla Spagna. E sono tanti i progetti in campo, da Genova a Panarea, da Pesaro a Lampedusa.

La desalinizzazione dell'acqua marina nel mondo

Attualmente la desalinizzazione dell'acqua marina è impiegata regolarmente in 183 Paesi nel mondo; la metà degli impianti dissalatori globali è attualmente installata nel Medio Oriente. A livello europeo, il Paese con il maggior numero di impianti di desalinizzazione è la Spagna, che nel 2021 ne contava circa 765. L'Arabia Saudita, da parte sua, ricava dall'uso dei desalinizzatori circa il 50% della propria acqua potabile.

Le tipologie di desalinizzatore

Non tutti i dissalatori sono uguali. Esistono anzi diverse tipologie di desalinizzatori, in base alla tecnologia impiegata.
Ecco le tre tipologie principali:

• Dissalatore a osmosi inversa: questo impianto produce acqua dolce separando l'acqua salata in due flussi, utilizzando una membrana semipermeabile. La chiave del processo è la differenza di pressione: l'acqua salata viene pompata ad alta pressione contro questa membrana che consente all'acqua di passare attraverso, ma blocca la maggior parte dei sali e delle impurità; l'alta pressione obbliga quindi l'acqua salata a passare attraverso la membrana, separandola dai sali, producendo così acqua dolce.
• Dissalatore a evaporazione: qui il processo è relativamente semplice. L'acqua viene riscaldata, così da farla evaporare; mentre il sale resta in basso, il vapore viene trasformato, così da diventare acqua dolce e pulita.
• Dissalatore a scambio ionico: questo processo è al contrario molto complesso, e si basa sulla rimozione degli ioni per mezzo di speciali resine.

Circa l'85% degli impianti di desalinizzazione installati a livello globale è a osmosi inversa. Questo perché, se confrontata con il processo a evaporazione, la dissalazione a osmosi inversa richiede molta meno energia, non prevedendo l'impiego di fonti di calore.

Vantaggi e svantaggi di desalinizzare l'acqua marina

I vantaggi di utilizzare l'acqua desalinizzata sono molteplici, analizziamoli nel dettaglio:

1. Fonte affidabile di acqua potabile: uno dei principali vantaggi della dissalazione è che offre una fonte costante e affidabile di acqua potabile. A differenza delle risorse idriche tradizionali, come fiumi o falde acquifere, che possono esaurirsi, l'acqua marina è praticamente inesauribile.

2. Riduzione della dipendenza dalle acque interne: molte regioni nel mondo, soprattutto quelle aride, dipendono fortemente da fonti d'acqua interne limitate. La dissalazione permette a queste aree di diversificare le loro fonti di approvvigionamento idrico, riducendo la pressione sulle risorse interne.

3. Qualità dell'acqua: il processo di dissalazione, quando ben gestito, può produrre acqua di alta qualità, spesso superiore a quella ottenuta da altre fonti. Questo è particolarmente vantaggioso nelle aree dove le risorse idriche tradizionali possono essere contaminate.

4. Sviluppo economico e sociale: la disponibilità di acqua potabile è essenziale per lo sviluppo socio-economico. Le comunità possono prosperare, l'agricoltura può espandersi, e le industrie possono funzionare in modo efficiente se hanno accesso a risorse idriche affidabili.

5. Tecnologia in evoluzione: con gli avanzamenti tecnologici, i costi associati alla dissalazione sono diminuiti nel tempo, rendendo il processo più accessibile a un numero crescente di comunità.

Tra i vari vantaggi c'è anche un’opportunità decisamente rilevante da sottolineare: la sinergia tra dissalazione e fonti di energia rinnovabile.
In molte delle regioni dove gli impianti di dissalazione sono più necessari, come quelle aride o semi-aride, c'è un'abbondanza di risorse solari. Questi luoghi, caratterizzati da un forte irraggiamento solare, offrono un enorme potenziale per l'energia fotovoltaica.
L'utilizzo del fotovoltaico non solo ridurrebbe l'impatto ambientale, ma trasformerebbe anche un processo energeticamente intenso in uno sostenibile e a basse emissioni di carbonio. Ma non fermiamoci solo al solare.
Consideriamo anche la potenza dell'energia maremotrice nelle regioni costiere, o dell'energia eolica in luoghi con venti costanti. Senza dimenticare la geotermia, che sfrutta il calore della Terra, o le biomasse, che trasformano i rifiuti organici in energia.

Il panorama delle fonti energetiche rinnovabili è vasto e variegato ed ogni opzione presenta opportunità affascinanti. Integrando gli impianti di dissalazione con queste fonti rinnovabili, non solo rendiamo il processo di produzione di acqua potabile più sostenibile, ma iniziamo anche a delineare un modello per un futuro in cui l'energia pulita alimenta le nostre necessità basilari.
Questa è l'essenza dell'innovazione sostenibile: trovare soluzioni integrate che risolvano più di un problema alla volta, garantendo un futuro più green.

Uno svantaggio è rappresentato dalla salamoia, ovvero dallo scarto prodotto dai desalinizzatori a osmosi inversa: per un litro di acqua desalinizzata si creano infatti 1,5 litri di liquido inquinato da rame e cloro che deve essere diluito in modo ottimale, affinché queste acque di scarto non vadano a danneggiare gli ecosistemi marini.

Le prospettive future della desalinizzazione

Facendo un salto nel futuro possiamo affermare che i desalinizzatori avranno nei prossimi anni un ruolo sempre più importante.
A livello di comunità come a livello privato: si pensi agli utilizzi attuali nel campo del diporto, o a quelli futuri in campo domestico. Le tecnologie si stanno evolvendo, per permettere la generazione di acqua dolce in modo meno costoso dal punto di vista energetico ed economico, nonché meno inquinante per l'ecosistema marino. Uno studio pubblicato di recente sulla rivista Science, per esempio, illustra l'impiego di nanostrutture a base di fluoro per filtrare l'acqua salata, una tecnologia che risulterebbe più efficace, più veloce e meno dispendiosa a livello di energia.
Il crescente impiego di impianti desalinizzatori nel mondo è un'ulteriore conferma della necessità di tutelare il pianeta, riducendo l'inquinamento e quindi l’uso di combustibili fossili.

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FONTI

• National Geographic | La crisi dell'acqua dolce
• Meteo giornale | Desalinizzazione: una tecnica utile per la siccità del futuro
• Green Report | Nanotubi di fluoro per i dissalatori del futuro
• Lifegate | Siccità, anche l’Italia si cimenta con la desalinizzazione
  
• Il Quotidiano | Dissalatore di acqua di mare: come funziona e quanto costa un impianto anti siccità
• Depuratori Acqua Life | Crisi idrica in Italia
• Initalia | La mappa dei dissalatori in Italia
• Focus | Dissalatori di acqua di mare e salamoie