Meno acqua, più caldo: la dissalazione può essere una soluzione?

Una delle risorse più importanti per la vita sul nostro pianeta è l’acqua, eppure, quando apriamo un rubinetto, diamo per scontato che essa scorrerà, rimanendo pure poco contenti in caso contrario. Negli ultimi anni l’aumento delle temperature, i periodi di siccità più prolungati e una distribuzione irregolare delle precipitazioni stanno rendendo la gestione delle risorse idriche una questione sempre più importante, soprattutto nei paesi dell’area mediterranea.

In Italia il problema è già osservabile. Secondo ISPRA (Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale), confrontando il trentennio 1991-2020 con il periodo 1921-1950, la disponibilità naturale di acqua si è ridotta di circa il 20%. Questo non significa semplicemente che oggi piova il 20% in meno. Il bilancio idrico è molto più complesso: aumentando la temperatura aumenta anche l’evapotraspirazione, cioè la quantità di acqua che ritorna nell’atmosfera attraverso l’evaporazione dal terreno e dalle superfici d’acqua e la traspirazione della vegetazione.

L’aumento delle temperature incide anche su quelli che sono considerati serbatoi naturali, le montagne dove durante l’inverno si accumula acqua sotto forma di neve e successivamente la rilasciano attraverso lo scioglimento primaverile ed estivo. Temperature più elevate possono ridurre questo accumulo e anticiparne la fusione, diminuendo così la quantità di acqua disponibile proprio nei mesi di maggiore richiesta.

Questo scenario ci spinge a guardare verso il mare e chiederci se sia possibile sfruttare l’enorme quantità d’acqua ivi disponibile.

La risposta è la dissalazione, cioè l’insieme delle tecnologie utilizzate per separare i sali dall’acqua marina e ottenere acqua utilizzabile nei vari settori della vita quotidiana: dal civile all’agricolo o all’industriale.

Una delle tecnologie oggi maggiormente utilizzate è l’osmosi inversa: il principio consiste nel far passare l’acqua marina attraverso membrane semipermeabili applicando grazie all’uso di potenti pompe una pressione sufficientemente alta. Le membrane permettono il passaggio delle molecole d’acqua trattenendo gran parte dei sali disciolti. Da una parte si ottiene acqua a bassissima salinità, che può essere trattata successivamente per renderla potabile, dall’altra rimane una soluzione ad alta concentrazione salina, chiamata salamoia.

Ma separare acqua e sale ha un prezzo: l’energia.

Le pompe utili per raggiungere le pressioni di funzionamento dell’osmosi inversa consumano energia elettrica, e grazie alle nuove tecnologie e ai sistemi di recupero dell’energia gli impianti moderni hanno migliorato la loro efficienza, ma produrre un metro cubo di acqua dolce dall’acqua di mare richiede comunque alcuni kilowattora di elettricità.

Quest’ultima affermazione ci fa capire che esiste un collegamento tra due problemi apparentemente distinti: disponibilità dell’acqua e produzione di energia. Se l’elettricità necessaria alla dissalazione provenisse prevalentemente da combustibili fossili, aumentare la produzione d’acqua potrebbe comportare maggiori emissioni di CO₂. Una tecnologia utilizzata anche per adattarsi agli effetti del cambiamento climatico contribuirebbe così, almeno in parte, alle cause del problema stesso.

Le regioni mediterranee grazie all’utilizzo di sistemi energetici che sfruttano le energie rinnovabili possono contribuire alla riduzione delle emissioni, in quanto molte regioni esposte allo stress idrico dispongono anche di una notevole risorsa solare. Fotovoltaico e dissalazione potrebbero quindi diventare due componenti dello stesso sistema: l’energia solare viene trasformata in elettricità e l’elettricità alimenta le pompe necessarie a trasformare l’acqua marina in acqua dolce.

Naturalmente rimangono diversi problemi da risolvere. Un impianto deve funzionare anche quando la produzione fotovoltaica è insufficiente, rendendo necessario il collegamento alla rete, sistemi di accumulo o altre forme di integrazione energetica. Inoltre deve essere gestita correttamente la salamoia prodotta dal processo, perché il suo scarico può determinare elevate concentrazioni saline nelle zone marine circostanti.

La dissalazione non deve quindi essere considerata una soluzione miracolosa. Prima di produrre nuova acqua è fondamentale utilizzare meglio quella già disponibile: ridurre le perdite degli acquedotti, recuperare le acque reflue, migliorare l’efficienza dell’irrigazione e sviluppare sistemi di accumulo più efficaci.

In futuro, tuttavia, queste strategie potrebbero non essere alternative, ma complementari.

Il mare rappresenta una riserva d’acqua immensa. La sfida ingegneristica consiste nel renderne utilizzabile una piccola parte con consumi energetici, costi e impatti ambientali sostenibili. In questo senso, il futuro dell’acqua potrebbe dipendere sempre di più anche dal modo in cui saremo capaci di produrre e utilizzare l’energia.