Migliore tecnologia di dissalazione potrebbe essere la chiave per la mancanza dell’acqua mondo

Più di un terzo della popolazione mondiale vive in aree che già faticano a tenere il passo con la domanda di acqua dolce. Entro il 2025, quel numero sarà quasi il doppio. Alcuni paesi hanno risolto il problema (per ora) sfruttando fonti naturali di acqua dolce, ma come molti esempi hanno dimostrato molte di queste pratiche sono tutt’altro che sostenibili  – si pensi allo sfruttamento da parte di Israele delle acque dolci del fiume Giordano e alle ridotte precipitazioni degli ultimi anni che hanno impoverito fortemente questa riserva d’acqua e che mettono in difficoltà le popolazioni dell’area, oppure allo sfruttamento dell’acqua del Lago d’Aral che lo ha letteralmente ucciso.

Un nuovo studio dell’Università di Yale sostiene che la dissalazione dell’acqua di mare dovrebbe svolgere un ruolo importante per aiutare a combattere le carenze di acqua dolce in tutto il mondo – quando i metodi di conservazione e riutilizzo sono insufficienti. Lo studio permette inoltre di comprendere meglio come la tecnologia di desalinizzazione può essere resa più accessibile e con una più alta efficienza energetica.

“Gli oceani del globo sono una fonte pressoché inesauribile di acqua, ma il processo di rimozione del sale è costoso e ad alta intensità energetica”, ha detto Menachem Elimelec, professore di ingegneria chimica e ambientale a Yale e autore principale dello studio, che è apparso nel numero del 5 agosto sulla rivista Science.

L’osmosi inversa – forzando l’acqua di mare attraverso una membrana che filtra il sale – è il metodo principale per la dissalazione dell’acqua di mare nel mondo di oggi. Per anni gli scienziati si sono concentrati sul miglioramento del flusso d’acqua della membrana utilizzando nuovi materiali, come nanotubi di carbonio, per ridurre la quantità di energia necessaria per spingere l’acqua attraverso di essa.

Nel nuovo studio, Elimelech e William Phillip, che ora lavora presso l’Università di Notre Dame, dimostrano che l’osmosi inversa richiede una quantità minima di energia che non può essere ridotta ulteriormente, e che la tecnologia attuale sta già cominciando ad avvicinarsi a tale limite. Piuttosto che sulle membrane ad osmosi inversa, Elimelech e Phillip suggeriscono che guadagni reali in termini di efficienza potrebbero esserci durante le fasi pre e post-trattamento durante la desalinizzazione.

L’acqua di mare contiene naturalmente sostanze organiche e particelle che devono essere filtrate prima di passare attraverso la membrana che rimuove il sale. Agenti chimici sono aggiunti all’acqua per pulirla e contribuire a coagulare queste sostanze per una più facile rimozione durante una fase di pre-trattamento. Ma se si riuscisse a realizzare una membrana non si ostruisce in presenza di materia organica, la maggior parte se non tutte le fasi di pre-trattamento potrebbero essere evitate, secondo i risultati degli scienziati.

Inoltre, Elimelech e Phillip calcolano che una membrana in grado di filtrare anche il boro e il cloro si tradurrebbe in un risparmio energetico e di costi. Il settanta per cento dell’acqua del pianeta è utilizzata in agricoltura, ma l’acqua che contiene anche bassi livelli di boro e cloro – minerali presenti naturalmente nell’acqua di mare – non può essere utilizzata per questi scopi. Invece di rimuoverli nel corso di un separato fase post-trattamento, gli scienziati ritengono che una membrana potrebbe filtrarli in modo più efficiente mentre rimuove già il sale.

Elimelec avverte che dissalazione deve essere considerata solo come l’ultima spiaggia nel tentativo di fornire acqua potabile alle popolazioni del mondo e suggerisce che è necessario effettuare ricerche a lungo termine per determinare l’impatto della dissalazione dell’acqua di mare sull’ambiente acquatico, ma ritiene che desalinizzazione abbia una grande ruolo da svolgere oggi e nel futuro.

“Tutto questo richiederà nuovi materiali e nuova chimica, ma crediamo che è proprio qui che dobbiamo concentrare i nostri sforzi in futuro”, ha detto Elimelec. “Il problema della mancanza d’acqua può solo peggiorare, e dobbiamo essere pronti ad affrontare la sfida con il miglioramento della tecnologia e con processi sostenibili”.