Game changers?I nodi più insidiosi dei dissalatori

Dallo smaltimento degli scarti ai costi, passando per la spinosa questione dell’energia: la rimozione della frazione salina dalle acque marine è una soluzione senza dubbio interessante, ma in Italia necessita di investimenti e nuove tecnologie. Troppo tardi per mitigare la crisi idrica attuale?

Un test dell’acqua potabile proveniente dall’impianto di dissalazione nella città di Antioch, in California (AP Photo/LaPresse)

Durante l’ultima riunione della cabina di regia sulla crisi idrica, presieduta da Matteo Salvini, è stata decisa la (futura) nomina di un commissario nazionale con competenze per gestire le fonti idriche nelle aree territoriali a rischio elevato. Tra gli interventi più urgenti da attuare nell’agenda di governo ci sono sia quelli di breve termine, come lo sfangamento e sghiaiamento degli invasi di raccolta delle acque e la gestione delle acque reflue, ma anche quelli che richiedono più tempo perché strutturali come l’efficientamento delle reti di distribuzione dell’acqua. Un lavoro infrastrutturale importante, visto che in Italia si perde circa il quaranta per cento dell’acqua potabile, ma che ovviamente non è una soluzione attuabile in tempi tanto rapidi quanto l’odierna necessità ci richiederebbe. 

Tra tutte le politiche di efficientamento e contrasto alla siccità, però, quella che affascina di più è la desalinizzazione (o dissalazione), che alcuni considerano il vero game changer della crisi idrica. È una soluzione abbastanza veloce da attuare, ma che presenta anche delle criticità. Parliamo di un processo consolidato e diffuso in diverse parti del mondo che permette di trasformare l’acqua salata in acqua potabile. 

Un maggiore sfruttamento di questa tecnica è anche nei piani del governo: «Investire in depuratori e dissalatori è uno dei nostri obiettivi», ha recentemente dichiarato il ministro della Protezione civile e delle Politiche del mare Sebastiano Musumeci. L’Italia, nonostante presenti buone caratteristiche per sfruttare questa tecnologia, è ancora piuttosto indietro. La produzione di acqua dissalata nel nostro Paese, secondo l’Istat, rappresenta appena lo 0,1 per cento del prelievo di acqua dolce. In Paesi come Emirati Arabi Uniti, Australia e Spagna, invece, l’acqua desalinizzata copre più del cinquanta per cento del fabbisogno della popolazione. 

Un aspetto interessante è che proprio noi italiani siamo i migliori al mondo nella costruzione di questo tipo di impianti. Un esempio? L’azienda italiana Fisia Italimpianti, del gruppo Webuild, ha realizzato impianti di desalinizzazione di grandissime dimensioni in tutto il mondo, tra cui Nevada, Oman, Arabia Saudita, Qatar e Dubai, riuscendo a produrre sei milioni di metri cubi al giorno di acqua trattata per venti milioni di persone. Pietro Salini, amministratore delegato dell’azienda, ha un piano ambizioso anche per l’Italia che si chiamerà “Acqua per la vita” ed è attualmente in fase di valutazione da parte del governo.

Intanto, però, questa soluzione piace soprattutto ad alcuni amministratori locali, come a quelli di Taranto, in cui il consiglio di amministrazione di Acquedotto Pugliese ha da poco approvato la gara per la costruzione del più grande dissalatore d’Italia. Si tratta di un investimento da cento milioni di euro che beneficerà dei fondi del Pnrr e che si prevede sarà completato entro il 2026. Il dissalatore di Taranto tratterà mille litri di acqua al secondo, producendo ogni giorno l’equivalente del fabbisogno idrico di 385mila persone.

Un altro dissalatore, temporaneo, è appena arrivato a Taglio di Po, in provincia di Rovigo: è stato noleggiato dalla Spagna per due mesi e fornirà acqua alle zone critiche di Polesine e Veneto – regione in cui si vanno affacciando anche altri progetti “in stile Dubai”.

Anche Genova però vuole il suo dissalatore: come ha recentemente affermato il sindaco Marco Bucci, si sta lavorando per «la costruzione di un grande impianto di desalinizzazione in grado di portare circa cento milioni di metri cubi d’acqua l’anno nel Nord Italia». 

La corretta gestione dei residui dei processi di desalinizzazione
Tra costi di implementazione, consumi energetici e impatti ambientali, rimane però qualche punto interrogativo. Come ha spiegato a Linkiesta il professore Alberto Tiraferri, docente del politecnico di Torino e uno dei maggiori esperti Italiani nel campo della dissalazione, il processo ad osmosi inversa è il più efficiente utilizzato ad oggi per desalinizzare l’acqua. 

«Si utilizza una pressione idraulica per spingere l’acqua salata attraverso una membrana filtrante di plastica che previene il passaggio di sali disciolti e altri contaminanti. Così da raccogliere solo acqua dolce dall’altra parte del filtro», spiega. Ma con questo metodo «si estrae normalmente il cinquanta per cento di acqua, nel caso in cui la soluzione di partenza sia acqua di mare; in altri casi la percentuale può aumentare, ma difficilmente può superare il settanta o ottanta per cento». 

E la restante percentuale? Il residuo che rimane dopo il processo di desalinizzazione è un concentrato di acqua ipersalinizzata (brina) che viene detta gergalmente “salamoia”. Questo liquido contiene anche una concentrazione bassa di alcuni prodotti chimici, come anti-incrostanti, metalli e cloruri vari. In effetti bisognerebbe considerare questo residuo alla stregua di altre scorie industriali, destinandolo a processi di smaltimento ad hoc. 

La corretta gestione di questo materiale è costosa e, al momento, può rappresentare fino al trentatré per cento dei costi operativi dell’impianto. Come spiega Tiraferri, se i dissalatori vengono costruiti vicino alla costa «questo flusso viene gettato in mare in modo che si possa miscelare con l’acqua in modo più efficace possibile ed evitare problemi di concentrazione locale di sale o altre sostanze». 

Un metodo che, secondo il professore, è relativamente sostenibile se fatto in modo adeguato e se il flusso di acqua scartata è trascurabile rispetto al volume di bacino che lo accoglie. Ma che può rappresentare un rischio in certi casi. Infatti, se si installano troppi impianti sullo stesso bacino, con alte portate di scarto come può essere ad esempio il mare Mediterraneo, allora c’è la possibilità di un accumulo di sostanze nocive. 

A livello globale, a fronte dei novantacinque milioni di metri cubi di acqua dolce gli impianti di desalinazione producono anche centoquarantadue milioni di metri cubi di salamoia ipersalina al giorno. In un anno, la salamoia prodotta sarebbe sufficiente a coprire mezza Italia sotto trenta centimetri di melma caustica. Ma, come ricorda il professore, esistono altri metodi di smaltimento: «Si può far evaporare l’acqua in bacini di evaporazione, in modo da evitare lo scarico e creare un rifiuto finale solido che consiste principalmente di sali. Tuttavia servono grandi aree per permettere l’evaporazione a velocità sufficienti per gestire tutta la portata di flusso di scarto e raramente queste aree sono disponibili».  

C’è da dire comunque che alcuni studi hanno identificato diverse opportunità, anche molto economiche, per lo smaltimento della salamoia, che potrebbe essere usata per irrigare specie di vegetali tolleranti al sale, per esempio, e in acquacoltura; dalla melma si potrebbero inoltre recuperare sali, metalli e altri elementi in percentuali significative: magnesio, gesso, cloruro di sodio, di calcio, di potassio, di bromo e di litio. 

La questione dell’energia
Arriviamo ora alla questione più dibattuta. Quanta energia ci vuole per azionare le pompe degli impianti e dissalare l’acqua? Per Tiraferri, «ad oggi un sistema basato su osmosi inversa che dissala acqua di mare utilizza tra i quattro e i dieci kilowattora per ogni metro cubo di acqua potabile prodotta». Questo considerando anche tutte le spese energetiche di captazione dell’acqua di mare, pre-trattamento, post-trattamento e di gestione del flusso di concentrato. Come fa notare il professore, bisogna considerare che l’energia necessaria in un impianto di osmosi inversa è in un certo modo proporzionale al valore di salinità dell’acqua in ingresso. Quindi meno l’acqua che si vuole trattare è salata, minore sarà l’energia necessaria. 

Una richiesta di energia comunque non indifferente. Basti pensare che l’energia necessaria in un impianto di osmosi inversa è circa dieci volte maggiore dell’energia necessaria per trattare acqua proveniente da fiumi e laghi, da acquiferi, e da sorgenti, ossia le tre risorse principalmente utilizzate per procurarsi acqua potabile. Molto dipende dal modo in cui si produce questa energia, dato che la maggior parte di questi impianti in Italia e nel mondo viene alimentata con combustibili fossili, si va ad aggiungere un ulteriore impatto di gas climalteranti.

Il nodo dei costi
I costi di dissalazione si attestano intorno al dollaro per metro cubo come valore di referenza. Ma non è così semplice: tutto dipende dai costi dell’energia. Ad oggi, per esempio, il prezzo si aggira tra i due e i tre euro per metro cubo. In aggiunta, però, vanno considerati anche i costi di installazione degli impianti. 

Secondo il professore di Economia Alessandro Marangoni, direttore scientifico di Althesys – tra i principali think tank in Italia sulle energie rinnovabili e l’efficienza energetica – «questi impianti possono essere una risposta molto valida in determinate condizioni e territori, in altri casi, invece, esistono soluzioni migliori». Ad esempio nelle isole, in cui è complesso o impossibile basarsi su altre risorse di acqua, gli impianti di desalinizzazione sono la soluzione più conveniente sia a livello economico che a livello ambientale. 

Infatti, quando le isole vanno in carenza idrica solitamente vengono rifornite di acqua dolce con delle navi cisterna che hanno costi e un impatto ambientale molto elevati. Nel contesto italiano un metro cubo di acqua dissalata costa dai due ai tre euro, mentre quello che arriva a via nave ne costa dai dieci ai quindici, a seconda dei casi”. 

Ovviamente il parametro economico, ricorda Marangoni, varia di regione in regione e perciò la convenienza è diversa per ogni zona in base al costo dell’acqua. Ma va considerato che la carenza d’acqua si misura anche su tutti i danni e disagi che provoca la sua assenza, ad esempio sulle coltivazioni. 

«Se il caso delle isole è il più eclatante – ricorda Marangoni – esistono casi in cui è conveniente costruire impianti di grandi dimensioni in grado di servire centri urbani molto popolati. È il caso della città di Barcellona, che per grande parte dei consumi idrici fa affidamento sui dissalatori. Una scelta che aveva come unica alternativa la realizzazione di un’opera molto più costosa e molto più impattante dal punto di vista ambientale, e che consisteva nel modificare per qualche centinaio di chilometri il corso di un fiume che arrivava dal nord della Spagna». 

Il tema normativo 
In tutto ciò bisogna considerare anche il quadro normativo vigente. Ad oggi il governo ha fatto sapere che si muoverà per modificare una precedente legge detta Salvamare che, tra le altre cose, penalizzava l’iter autorizzativo per la costruzione di questi impianti. «Ci sarà bisogno di semplificazioni normative – spiega Marangoni – e, una volta realizzati questi impianti, di modificare le regole che riguardano i sussidi relativi alle navi cisterna». In alcuni casi, infatti, il costo di queste navi viene fronteggiato con degli sussidi statali disincentivando molte amministrazioni locali a costruire altri tipi di impianti. 

Da un’analisi costi-benefici riguardo l’utilizzo di questa tecnologia pare chiaro perciò che ogni valutazione non possa essere fatta in astratto, ma debba essere commisurata in base al contesto.

In questo senso, spiega il professore Tiraferro «l’Italia, come quasi qualsiasi altro Paese, non può pensare di basarsi soltanto su dissalazione per soddisfare i bisogni idrici. Questa soluzione dovrebbe rientrare in un portfolio di metodi, i cui attributi devono essere però la diversificazione e la personalizzazione in funzione delle caratteristiche del territorio». 

Inoltre, ci sono tanti interventi da fare prima e durante lo sviluppo di dissalatori, come la conservazione dell’acqua e l’efficientamento delle reti di distribuzione. Sono molte, poi, le altre risorse che possono essere utilizzate per sopperire alle carenze. L’Unione europea, ad esempio, spinge molto sulla gestione dell’acqua piovana e sul riuso di acqua reflua da utilizzare per scopi agricoli. 

Va comunque ricordato che per il riuso d’acqua è spesso necessario un passaggio di dissalazione finale (anche se minore rispetto a quello dell’acqua di mare). In questo senso – spiega Tiraferro – si comprende come il termine “dissalazione” a volte sia usato in modo fuorviante. Infatti si tende a considerare “dissalazione” solo la produzione di acqua potabile a partire da acqua di mare, ma in realtà è un processo che può essere declinato in svariate applicazioni, come l’affinamento finale nel riuso d’acqua. 

Infine, bisogna considerare che la ricerca ingegneristica si sta muovendo molto negli ultimi anni per trovare soluzioni più efficaci e potenziare i sistemi di desalinizzazione per renderli meno energivori. 

Al CleanWaterCenter del Politecnico di Torino, un polo all’avanguardia in questo settore si sta sviluppando la tecnologia di “distillazione a membrana” che permette l’utilizzo di energia da fonti rinnovabili (come solare termico) o di scarto (come flussi di calore ad oggi non utilizzati e scaricati in ambiente). Anche le tecnologie cosiddette “passive”, che non contengono parti meccaniche in movimento (come pompe). Questi metodi funzionano attraverso approcci sostenibili: utilizzano materiali poco costosi, componenti di facile manutenzione, ed energia da fonti totalmente rinnovabili o di scarto.

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