La dissalazione delle acque saline e altre applicazioni
Quello degli impianti a membrana, ossia delle apparecchiature che utilizzano le membrane, è un mercato con un giro d’affari di circa 60-80 volte quello relativo al costo delle membrane stesse. Tale rimarchevole sviluppo applicativo a livello globale, confermato dalla deposizione di migliaia di brevetti internazionali e installazioni industriali, è andato di pari passo con un notevole supporto tecnico scientifico portato avanti dalle università o dagli istituti di ricerca pubblici e privati, per divulgare i fattori principali che regolano i processi a membrana e le loro applicazioni. Le membrane filtranti di ogni forma e composizione vengono commercializzate come impianti completi a membrana, ma altresì come singola unità filtrante o modulo. A differenza di un impianto completo a membrana che ha un tempo di vita medio di decadi, i moduli a membrana hanno tempi di funzionamento dell’ordine di anni, quindi devono essere rimpiazzati nel tempo non solo per la loro perdita di efficienza ma anche poichè vengono messe a punto nuove membrane più performanti oltre che più resistenti agli agenti chimici. Le tecnologie di membrana sono mediamente valutate “tecniche pulite” di purificazione e concentrazione, con indubbi vantaggi economici in termini di consumi energetici, di semplificazione impiantistica (modularità della tecnologia) e di basso impatto ambientale (recupero di sostanze disperse, riduzione del carico inquinante).
Sono particolarmente attive su tutto il territorio nazionale: in particolare i bioreattori per il trattamento di acque reflue assieme a impianti di potabilizzazione dell’acqua di mare, seppure di piccola taglia. Tra le applicazioni più diffuse delle tecnologie di membrana figura, appunto, la dissalazione dell’acqua di mare per la potabilizzazione. Risalgono a metà degli anni Ottanta le prime applicazioni su scala industriale del processo di Osmosi Inversa applicato alla dissalazione dell’acqua di mare. L’Osmosi Inversa si è affiancata ai processi termici di evaporazione, in particolare a quelli multistadio (Multi Stage Flash) installati alla fine degli anni Sessanta. I processi a osmosi inversa anche se applicati 25 anni più tardi, hanno avuto un trend di crescita superiore a quelli termici. La tecnica dell’Osmosi Inversa ha superato su scala globale quella tradizionale termica di evaporazione-distillazione per una serie di ragioni, fra cui il minore consumo energetico. Gli impianti di potabilizzazione dell’acqua di mare sono quelli che raggiungono le maggiori dimensione produttive e sono ampiamente diffusi in tutto il mondo. Normalmente l’acqua di mare viene recuperata da un pozzo sulla terra ferma per avere una matrice priva di sabbia e mitili, quindi viene sottoposta al processo di osmosi inversa vera e propria, con turbina di recupero energetico oppure di rimineralizzazione e sanitificazione dell’acqua potabile prodotta, con minerali del tipo alcaline. L’Osmosi Inversa è utilizzata per addolcire le acque, potabilizzare le acque salmastre, trattare gli effluenti industriali per scopi depurativi e recuperare la risorsa idrica.
Tra le svariati ulteriori applicazioni, spiccano quelle in ambito biomedico, dove le tecnologie a membrana vengono impiegate in particolare nell’emodialisi, in cui sostituiscono alcune funzioni fisiologiche del rene, quindi per purificare il sangue, ed anche nella plasmaferesi, per rimuovere molecole proteiche responsabili di particolari patologie di natura immunologica. Si applicano diffusamente nell’industria agro-alimentare per la concentrazione o chiarifica dei succhi di frutta, di chiarifica del mosto, vino, birra, aceto, di bonifica microbica di matrici naturali come il latte o di frazionamenti chimici dei costituenti del siero di latte e così via.
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