Ancora oggi 2 miliardi di persone non hanno accesso ad acqua potabile sicura nelle proprie abitazioni e ben metà dei Paesi del mondo, di cui il 60% in Africa, hanno difficoltà legate alla disponibilità idrica nel corso dell’anno. I cambiamenti climatici peggioreranno questa situazione, creando competizione tra Nazioni per accedere alle risorse idriche. La #siccità vissuta in Italia la scorsa estate ne è solo un piccolo esempio.

Serve cooperazione internazionale per gestire le risorse idriche disponibili in modo adeguato ed equo. Non a caso, da tempo, le Nazioni Unite tra i propri Sustainable Development Goals, contenuti nell’agenda 2030, si sono poste quello della clean water and sanitation. Un obiettivo che comporta la riduzione degli sprechi idrici, il miglioramento della fornitura di acqua e la promozione di azioni volte a regolare gli impatti del clima su questo bene prezioso. Va inoltre considerato il ruolo delle nuove tecnologie, le quali dovranno permettere l’utilizzo efficiente della più grande risorsa idrica del pianeta: il mare.

A tal proposito, il trattamento dell’acqua offre infinite opportunità grazie allo sviluppo di nanotecnologie impiegabili per rendere l’acqua potabile.

Il mare è la più grande riserva di acqua presente sul nostro pianeta, che non può essere utilizzata se prima non viene desalinizzata, riducendo o eliminando il sale al suo interno.

Ne ha parlato – non molto tempo fa – Sabrina Zuccalà, Presidente del Laboratorio internazionale di nanotecnologie 4ward360, durante il convegno “Economia del mare – Sfide e opportunità del mare, sviluppo e protezione sostenibile della blue economy, dell’intermodalità e del Mediterraneo” organizzato alla Camera dei deputati. La Presidente ha evidenziato come, grazie a innovativi studi, sia stato elaborato un piano che prevede lo sfruttamento di nanotecnologie per la distillazione dell’acqua, riducendo l’uso di energia e sfruttando quella solare.

Come funzionano queste nuove realtà? Le nanoparticelle delle membrane in nano-materia trasformano le radiazioni solari in calore, in questo modo non c’è bisogno di portare ad ebollizione l’acqua di mare. I raggi del sole scaldano le nanoparticelle che, a loro volta, mettono in moto il processo di riscaldamento ed evaporazione dell’acqua di mare. Il vapore acqueo passa poi attraverso le membrane degli impianti di distillazione, lasciando dietro di sé il sale e diventando acqua potabile.

Questo tipo di impianti è particolarmente utile per i Paesi in via di sviluppo, specialmente considerando l’aumento della desertificazione. Nello specifico, sono fondamentali per contrastare l’aumento della siccità e le problematiche di accesso idrico, identificate dagli esperti come “la grande emergenza dei prossimi anni”.

È importante lavorare insieme all’implementazione di nuove conoscenze, competenze e abilità per sviluppare applicazioni innovative, al fine di mitigare gli effetti dei cambiamenti climatici, aiutando a monitorare ed analizzare le condizioni delle nostre acque, tutelando la biodiversità marina e implementando lo sviluppo di nuove dinamiche energetiche legate al mare. In questo modo sarà possibile concretizzare la possibilità di preservare questa risorsa e di portare acqua potabile in Paesi e villaggi dove l’acqua scarseggia.

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La desalinizzazione è un processo che permette la rimozione del sale dalle acque in modo da ottenere acqua a basso contenuto salino, poi destinata ad uso alimentare o industriale. Ciò è possibile tramite uno strumento chiamato dissalatore, che grazie al processo di osmosi inversa libera l’acqua da sali ed impurità.

Con l’aumento della popolazione e la crescente scarsità d’acqua è incrementato anche l’uso di questa pratica, considerata un modo per rispondere alle sfide legate ai cambiamenti climatici che hanno evidenti ripercussioni anche sulle risorse idriche.

Oggi, i consumatori maggiori di acqua desalinizzata sono i Paesi del Medio Oriente, alcuni dei quali riescono ad avere un consumo di oltre il 50% di acqua dissalata. Ma anche altri Stati come le Maldive e Malta sfruttano ampiamente questo sistema.

I problemi legati al processo in oggetto sono relativi ai costi di implementazione e ai consumi energetici dello stesso. Ci sono poi i dubbi connessi alla produzione di salamoia tossica. Inoltre, la desalinizzazione implica criticità ambientali che non possono essere trascurate: la prima è correlata alla possibilità di utilizzo di combustibili fossili nel processo che aumenterebbero le quantità di emissioni di CO2; la seconda riguarda lo scarto finale della desalinizzazione che normalmente viene reimmesso nell’oceano, compromettendo l’ecosistema locale.

Questo processo genera quindi acqua reflua contaminata, due volte più salina dell’acqua marina. È necessaria perciò un’adeguata diluizione prima di disperderla nell’ambiente, così da tutelare gli ecosistemi marini e costieri.

Ecco perché, nonostante sia una buona risposta alla scarsità d’acqua, anche in Italia, permangono reticenze circa la possibilità di costruzione di questi impianti, soprattutto nel rispetto della nuova legge Salvamare che rende più difficile ottenere le autorizzazioni.

È quindi urgente trovare il modo di impiegare questa tecnologia attraverso l’uso di energia pulita e di un approccio circolare e la ricerca ha portato Sodai ad ottimi risultati in questo senso!

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In Italia vengono prodotti 9 miliardi di metri cubi di acque reflue. Di queste solo il 5% viene recuperato. Si finisce così per sprecare più di 8 miliardi di metri cubi di acqua che potrebbe essere impiegata per altri usi. Sulla nostra penisola sono stati realizzati 18.140 impianti di depurazione, dei quali meno della metà è dotata di impianti per il trattamento avanzato delle acque, che ne permettano quindi il riuso.

A fronte di questa necessità di riciclo e dell’emergenza idrica, l’Unione europea detta prescrizioni minime per il riutilizzo delle acque attraverso il Regolamento UE 741/2020. Una misura approvata di recente e in gran fretta, per rispondere al repentino calo delle risorse idriche che interessa molti Paesi membri dell’UE. È lo stesso Regolamento a parlare di economia circolare in rapporto all’acqua e al recupero dei nutrienti dalle acque depurate, dando requisiti di qualità minimi per le acque reflue urbane, in modo da consentirne il riuso con riguardo alla tutela delle persone e dell’ambiente.

D’altro lato occorre considerare che la depurazione dell’acqua è una pratica dispendiosa, ma per certi aspetti risulta essere meno costosa rispetto ad altri trattamenti volti all’ottenimento di acqua utilizzabile per scopi umani o industriali, quali la desalinizzazione.

Come funziona quindi un impianto di depurazione?

Innanzitutto, la necessità di depurazione delle acque nasce dalla valutazione circa il notevole consumo di acqua da parte delle attività produttive e domestiche, che sono le principali cause di aumento delle acque reflue. È necessario quindi ripristinare l’equilibrio naturale attraverso impianti di depurazione e reti fognarie adeguate che mantengano la nostra acqua corrente pulita.

Il processo di depurazione prevede che le acque reflue vengano raccolte dalle reti fognarie e convogliate negli impianti dedicati. Iniziano poi le fasi di trattamento:

1. grigliatura: che serve a rimuovere materiali grezzi, come pezzi di platica, legno, sassi; il grigliato viene poi lavato, pressato e portato in discarica;
2. dissabbiatura disoleatura: fase in cui di separano le sabbie per sedimentazione naturale, mentre oli e grassi salgono in superficie mediante insufflazione di aria;
3. vasca di sedimentazione primaria: dove avviene la separazione dei solidi sedimentabili grazie alla gravità. I solidi che si adagiano sul fondo vengono raschiati e spinti nelle tramogge di raccolta, per poi essere prelevati e inviati ai trattamenti successivi;
4. vasca a fanghi attivi: dove avviene l’eliminazione delle sostanze disciolte e dei solidi sospesi, grazie all’azione metabolica di microrganismi che generano fiocchi di fango;
5. sedimentazione finale: fase in cui si separano i fiocchi di fango dalla miscela aerata tramite sedimentazione. Sul fondo della vasca un raschiatore raccoglie i sedimenti per mandarne una parte nuovamente nella vasca di aerazione, l’altra viene inviata al trattamento successivo;
6. l’acqua che esce dalla sedimentazione finale può dirsi pulita e quindi restituita al corso d’acqua superficiale.

Oltre ai processi meccanici e biologici sono necessari altri trattamenti che limitino componenti come azoto e fosforo nello scarico finale, sostanze che possono portare problemi di ipertrofia in fiumi e laghi. In conclusione, la depurazione permette concretamente di aiutare l’acqua a rigenerarsi, in quanto “riciclando” le acque reflue aiuta la risorsa idrica a tornare pulita.

Anche SODAI offre tra i suoi servizi lo studio, la progettazione e la realizzazione di impianti di depurazione. La nostra Mission Water ha a cuore il confronto attivo e costante con l’ambiente, volto a perseguire lo spirito green che permea le radici della nostra realtà aziendale.

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