Si è aperto uno spiraglio in più sulle tecnologie a basso costo per rendere potabile l’acqua marina: nel laboratorio di sintesi inorganica e catalisi dell’Epfl del Politecnico di Losanna, il ricercatore Jeff Ong ha messo a punto una tecnologia per il trattamento delle acque salate che combina i vantaggi di tutte le principali tecniche di dissalazione e ne migliora anche le prestazioni.

Le stime riguardo all’acqua sono preoccupanti, stando ai dati dell’Unesco, attualmente circa 700 milioni di persone soffrono di un accesso limitato all’acqua potabile, ma questo numero potrebbe salire a 1,8 miliardi entro il 2025.
Una delle soluzione è desalinizzare l’acqua del mare e renderla potabile; le tecnologie ci sono, ma gli elevati costi produttivi e operativi finora sono stato un limite, come dimostra la potabilizzazione dell’acqua marina in diversi Paesi, tra cui Cina, Emirati Arabi, Australia, Usa ed Europa.

L’invenzione

Il prototipo si chiama E-Mets e rimuove oltre il 99,9% del sale dall’acqua di mare utilizzando meno energia rispetto alle tecnologie finora impiegate, un numero promettente, tanto che il macchinario si testerà al di fuori del laboratorio, ossia in condizioni reali.

Per spingere al massimo la separazione del sale dall’acqua, il ricercatore dell’Epfl ha messo insieme una serie di moduli di desalinizzazione basati sull’evaporazione e integrato un sistema per il recupero del calore interno che si genera, così da ovviare al consumo di energia, problema comune ai tradizionali sistemi di desalinizzazione.

La tecnologia sfrutta i principi di flusso di evaporazione e raffreddamento, di solito impiegati nell’industria dell’energia nucleare, applicandoli al campo della separazione delle acque dal sale.

Riducendo la pressione, l’acqua può essere portata a ebollizione a una temperatura inferiore a 80 ° C: il vapore che si genera viene raffreddato e recuperato come acqua dolce, mentre il liquido rimanente, che contiene il sale, passa in un’altra cella con una pressione ancora più bassa, e così a seguire. Quindi ad ogni stadio il vapore prodotto viene raffreddato e l’acqua dolce risultante viene recuperata utilizzando i dispositivi dello scambiatore di calore posizionati in modo tale da raffreddare il sistema.

Gli elementi di recupero del calore sono utilizzati per preriscaldare e vaporizzare l’acqua salata rimanente, (senza far ricorso a energia esterna al sistema) e grazie a questo passaggio la tecnologia E-Mets ha un’impronta di carbonio inferiore rispetto a un sistema termico convenzionale.

Ma non è tutto. Questo nuovo sistema gestisce concentrazioni di sale molto elevate – oltre 200 g / l – il doppio rispetto alle tecnologie di separazione termica standard e oltre quattro volte l’osmosi inversa.
In futuro, sono varie le applicazioni previste. La disposizione modulare della macchina permette di trasportarla facilmente in container per installarla dove è necessario e di adattarla alla quantità di acqua da trattare.

E-Mets oltre a desalinizzare l’acqua di mare, può essere collegata a impianti di osmosi inversa, così da incrementare i volumi di acqua potabile desalinizzata, ma può essere usata per trattare le acque reflue dell’industria mineraria, agroalimentare, petrolifera e del gas.
Le membrane utilizzate, fatte di materiale idrofobo inerte, durano a lungo e possono essere riciclate a basso costo.

Le tradizionali tecnologie di dissalazione

La principale tecnologia di dissalazione finora usata su larga scala è l’osmosi inversa: applicando una pressione al liquido più concentrato si fa scorrere l’acqua attraverso una membrana semipermeabile in verso opposto al naturale, con la generazione di due soluzioni: una a elevata concentrazione salina e una molto diluita.

Questa tecnica ha lo svantaggio di utilizzare una grande quantità di elettricità (circa 4-5 kWh/m 3); inoltre, gli impianti devono essere puliti chimicamente più volte all’anno e sostituiti molto frequentemente, di conseguenza lievitano i costi di manutenzione.

Acqua potabile dal mare, una tecnologia low cost
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