Se solo gli esseri umani potessero bere acqua di mare senza morire, non ci troveremmo ad annaspare in una crisi idrica. Per non morire, prima devi far bollire l’acqua salata e raccogliere il vapore puro, o procurarti una membrana di fantasia che filtri tutto il sale e, convenientemente, la vita marina.
Questa è l’idea controversa dietro la desalinizzazione su larga scala – grandi strutture costose che trasformano l’acqua salata in un liquido che non ti ucciderà. La critica classica alla desalinizzazione è che ci vuole un’enorme quantità di energia per trattare l’acqua di mare, e non dovremmo bruciare più combustibili fossili del necessario. Ma un problema meno chiacchierato è l’effetto sull’ambiente locale: Il sottoprodotto principale della desalinizzazione è la salamoia, che le strutture pompano di nuovo in mare. Questa roba affonda sul fondo del mare e porta scompiglio negli ecosistemi, facendo crollare i livelli di ossigeno e aumentando il contenuto di sale.
Purtroppo, gli scienziati non hanno avuto una buona idea di quanta salamoia abbiano prodotto i 16.000 impianti di dissalazione in tutto il mondo. Fino ad ora. I ricercatori riferiscono oggi che la produzione globale di salamoia è del 50% superiore alle stime precedenti, per un totale di 141,5 milioni di metri cubi al giorno, rispetto ai 95 milioni di metri cubi di acqua dolce effettivamente prodotta dagli impianti. Brutte notizie per l’ambiente, per essere sicuri, ma le cose non sono del tutto disastrose: La tecnologia di dissalazione è in rapida evoluzione, quindi gli impianti stanno diventando molto più efficienti, sia per la salamoia che producono che per l’energia che usano.
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The WIRED Guide to Climate Change
Gli impianti di dissalazione rientrano in genere in una delle due categorie: termico e a membrana. Con il termico, si aspira l’acqua di mare, la si riscalda per ottenere il vapore puro, e si pompa la salamoia rimanente verso il mare. Con le membrane, si spinge l’acqua di mare a grandi pressioni attraverso una serie di filtri, che tirano fuori tutto il sale e altri contaminanti.
Il termico è il metodo più vecchio: prima degli anni ’80, l’84% dell’acqua desalinizzata passava attraverso questo processo. Dall’inizio del nuovo millennio, però, un particolare tipo di tecnologia a membrana, l’osmosi inversa (la chiameremo RO in breve), ha proliferato in modo esponenziale. Gli impianti RO ora producono il 69% dell’acqua desalinizzata in tutto il mondo.
Perché? Perché la RO è più economica e più efficiente. I progressi nella tecnologia delle membrane significano che gli impianti richiedono sempre meno pressione, e quindi energia, per filtrare l’acqua di mare. Come ulteriore vantaggio, la RO produce meno salamoia. Con il termale, il 75 per cento dell’acqua che porti potrebbe uscire come salamoia. Con RO, è più 50-50 di acqua dolce per l’acqua di scarico.
“Dipende anche dall’acqua di alimentazione”, o acqua di ingresso, dice Edward Jones, coautore del nuovo studio e uno scienziato ambientale presso l’Università di Wageningen nei Paesi Bassi. “L’osmosi inversa è meno efficiente quando si dissala acqua altamente salina, come l’acqua di mare. E diventa sempre più efficiente quando la salinità dell’acqua di alimentazione scende.”
Questa è una considerazione importante perché non tutti gli impianti di dissalazione stanno elaborando acqua di mare. Infatti, se date un’occhiata alla mappa qui sopra, vedrete che un gran numero di essi sono nell’entroterra. Questi elaborano acqua salmastra (cioè solo leggermente salata) da falde acquifere o fiumi per bere, o per l’uso nell’industria e nell’agricoltura. Sono per natura più efficienti degli impianti costieri che trattano l’acqua di mare.
Questo è parte del motivo per cui gli impianti costieri del Medio Oriente e dell’Africa settentrionale producono una proporzione stupefacente della salamoia desal del mondo. Un totale di 173 paesi e territori gestiscono impianti di desalinizzazione, ma solo quattro nazioni – Arabia Saudita, Emirati Arabi Uniti, Kuwait e Qatar – producono il 55% della salamoia desalinizzata globale, secondo il nuovo studio.
La seconda ragione della discrepanza è che in Medio Oriente stanno usando vecchi e inefficienti impianti termici, mentre il resto del mondo è passato al RO. “Questi impianti sono molto, molto costosi da costruire, quindi non è probabile che vengano messi fuori linea”, dice Jones. “Quindi ci saranno ancora questi impianti in funzione che producono grandi quantità di salamoia, in particolare in Medio Oriente, dove hanno una rete molto consolidata di impianti di desalinizzazione termica.”
I paesi del Medio Oriente possono permettersi di continuare a far funzionare queste cose affamate di energia perché sono pieni di soldi del petrolio ma poveri di risorse idriche. Ma mentre le popolazioni crescono altrove nel mondo, e il cambiamento climatico porta alla siccità, il dissalatore è diventato un’opzione sempre più attraente. (Gli analisti prevedono un tasso di crescita annuale per l’industria di quasi il 9% per almeno i prossimi quattro anni. Potete vedere quanto il desal ha fatto boom di recente nel grafico qui sotto). Per esempio, l’anno scorso Città del Capo si è affrettata a mettere in linea degli impianti RO temporanei, in modo che la città non appassisse in mezzo a una violenta siccità.
“L’aumento della scarsità d’acqua è il motore principale”, dice Manzoor Qadir, coautore del nuovo studio e direttore aggiunto dell’Istituto Universitario delle Nazioni Unite per l’Acqua, l’Ambiente e la Salute. “Allo stesso tempo, se si guardano i paesi in cui la desalinizzazione è aumentata enormemente, quelli sono i paesi che possono permetterselo.”
Il boom della desalinizzazione porta con sé una marea di salamoia. Poiché questa roba è più densa della tipica acqua di mare, affonda sul fondo del mare e sconvolge le vibranti comunità di vita, che si ritrovano a desiderare molto meno sale e molto più ossigeno. Le strutture possono mitigare l’impatto ambientale, per esempio, mescolando la salamoia con acqua di mare prima di pomparla fuori, per diluirla. Potrebbero anche avere cura di espellere il sottoprodotto dove le correnti sono più forti, dissipando così la salamoia più velocemente. Nell’entroterra, un impianto potrebbe far evaporare l’acqua in piscine e portare via il sale rimanente.
Ma la salamoia è più che semplice acqua ipersalina – può essere carica di metalli pesanti e sostanze chimiche che impediscono all’acqua di alimentazione di incasinare il complicato e costoso impianto. “Gli antivegetativi usati nel processo, in particolare nel processo di pretrattamento dell’acqua sorgente, si accumulano e si scaricano nell’ambiente in concentrazioni che possono potenzialmente avere effetti dannosi sugli ecosistemi”, dice Jones. La diluizione può aiutare con il problema dell’ipersalinità, ma non elimina le tossine chimiche.
Ma qui sta l’opportunità: Lo scarico può contenere anche elementi preziosi come l’uranio. Questo potrebbe essere un incentivo sufficiente per trasformare la salamoia desalinizzata da un sottoprodotto nocivo in una fonte di reddito. Oppure si potrebbero usare le piscine evaporative nell’entroterra per produrre sale stradale commerciale per sbrinare le strade. E questo potrebbe aiutare a ripulire l’industria, perché il capitalismo.
“Ci sono sicuramente opportunità economiche disponibili”, dice Jones. “Ecco perché sottolineiamo che ci sono anche notizie positive qui. C’è un’opportunità così come è attualmente una grande sfida.”
Il desal, con tutti i suoi difetti, non va da nessuna parte. Man mano che diventa più economico, l’adozione continuerà a crescere. I paesi del Medio Oriente si affidano completamente ad esso, mentre altre regioni, come la California meridionale, lo usano per integrare le fonti d’acqua tradizionali e sempre più imprevedibili. Un impianto gestito da Poseidon Water, per esempio, produce il 10% della fornitura d’acqua della contea di San Diego.
“È abbastanza acqua per servire 400.000 residenti”, dice Jessica Jones, portavoce di Poseidon. “Questa è l’unica nuova fornitura d’acqua nella contea che non dipende dal manto nevoso della Sierra o dalle precipitazioni locali – veramente resiliente al clima.”
A parte, cioè, il fatto che il livello del mare sta aumentando a causa del cambiamento climatico, che minaccia gli impianti di desalinizzazione in tutto il mondo. E per ironia della sorte, questi impianti stanno succhiando enormi quantità di energia, contribuendo così al problema delle emissioni. “Dal punto di vista dell’impatto, l’intensità energetica è enorme”, dice Michael Kiparsky, direttore del Wheeler Water Institute alla UC Berkeley, che non è stato coinvolto in questo studio. “Anche se alimentato da fonti di energia rinnovabile come il solare o il vento, si sta ancora utilizzando una quantità enorme di energia, che in linea di principio potrebbe andare altrove per sostituire il consumo di combustibili fossili.”
“La desalinizzazione non è una panacea”, aggiunge Kiparsky. In un posto come la California, può essere un complemento alle fonti d’acqua più tradizionali come il manto nevoso. E mentre l’efficienza di questi impianti migliorerà, questa è ancora una tecnologia fondamentalmente energetica. “Ci sono limiti teorici alle riduzioni di intensità energetica che sono possibili per la desalinizzazione dell’acqua di mare”, dice Kiparsky. “Non sarà mai economico”.
Questo è un mondo terrificante che abbiamo costruito per noi stessi, per essere sicuri. Ma forse non è troppo tardi per ripulirci.
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