Acqua dolce dal mare - L'utilizzo del vuoto riduce il fabbisogno energetico durante la desalinizzazione

Acqua dolce dal mare - L'utilizzo del vuoto riduce il fabbisogno energetico durante la desalinizzazione

Con l'aumento della popolazione, l'acqua sta via via diventando una risorsa insufficiente; il passo successivo, ovviamente, sarà quello di sfruttare le riserve inesauribili degli oceani. L'acqua dolce potabile viene estratta dall'acqua del mare all'interno di impianti dove il vuoto ha un ruolo essenziale nel processo di desalinizzazione.
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I processi per il vuoto aumentano l'efficienza

Fondamentalmente, esistono due modi per rimuovere il sale dall'acqua del mare: con o senza evaporazione, ma in entrambi i casi avviene una "transizione di fase". Quando l'acqua evapora, passa cioè dallo stato liquido a quello gassoso, tutte le sostanze con punto di ebollizione più alto dell'acqua rimangono allo stato liquido. Il sale è una di queste sostanze. Nel momento in cui il vapore viene nuovamente distillato, ritornando quindi allo stato liquido, sarà formato solo da acqua pura.

Questo principio viene impiegato in molti impianti di desalinizzazione. Per aumentarne l'efficienza, si utilizza molto spesso il vuoto. Questo perché l'acqua del mare per evaporare deve essere portata a 115 °C in condizioni di pressione atmosferica normale. Tuttavia in situazioni di vuoto, il punto di ebollizione può essere raggiunto anche a temperature inferiori; con un basso vuoto di 42,4 mbar, ad esempio, l'acqua bollirà a 30 °C. "Il vuoto consente di utilizzare in maniera efficiente l'energia termica applicata", ha spiegato il Dott. Markus Spinnler della Verein Deutsche Meerwasserentsalzung (Associazione tedesca di desalinizzazione dell'acqua del mare).

Piccoli e robusti

Ci sono svariati processi che non utilizzano la transizione di fase, tra questi i più utilizzati di solito sono quelli a membrana o "osmosi inversa". In questo caso, l'acqua salata o inquinata viene pressata attraverso una membrana che consente il passaggio solo alle molecole dell'acqua, mentre trattiene le particelle differenti tra cui gli ioni del sale.

La distillazione a membrana è una specie di ibrido che utilizza sia risorse termiche sia meccaniche per separare l'acqua dal sale. Utilizzare il vuoto all'interno del processo riduce, da un lato, la temperatura di evaporazione, dall'altro viene utilizzato per rimuovere i gas dalle molecole così grandi che potrebbero ostruire i pori della membrana. "La distillazione a membrana rende possibile l'utilizzo di impianti più piccoli e molto solidi", spiega il Dott. Markus Spinnler, "Il vuoto ne aumenta l'efficienza economica e le prestazioni".

La desalinizzazione fornisce acqua a 300 milioni di persone

Molte regioni sono colpite da scarsità idrica e il numero di queste aree cresce in maniera costante insieme al livello di gravità di tale scarsezza. Questo è dovuto in parte al cambiamento climatico, che ha reso più secche molte aree e in parte anche alla crescita globale della popolazione e dell'economia. Lo sviluppo economico, infatti, sta portando a un aumento del consumo pro capite di acqua. In più, l'aumento della popolazione si verifica spesso nelle zone maggiormente colpite dalla scarsità idrica come il Golfo Persico, le zone aride dell'Africa, il Nord America, l'Asia centrale e le coste settentrionali del Mediterraneo.

Secondo le informazioni fornite dall'International Desalination Association (IDA), nel giugno 2015 erano attivi 18.426 impianti di desalinizzazione aventi una capacità complessiva di quasi 87 milioni di metri cubi, i quali fornivano acqua approssimativamente a 300 milioni di persone. In Israele, quasi il 40% del fabbisogno idrico è già stato fornito dall'acqua del mare desalinizzata, rappresentando la percentuale più alta rispetto a qualsiasi altro paese. Altri impianti, oltre quelli di Israele, sono posizionati negli stati del Golfo, in Australia e in California. Tutte le previsioni parlano di una crescita significativa della desalinizzazione dell'acqua del mare a medio e lungo termine.

Da oltre 30 anni Busch fornisce la tecnologia del vuoto per gli impianti di desalinizzazione di tutto il mondo.


Anche Londra ha bisogno dell'acqua del mare

Persino alcune aree dell'Inghilterra, dove complessivamente ci sono alti livelli di precipitazioni, sono colpite dalla scarsità di acqua piovana. Nel 2010 è stato reso operativo un impianto di desalinizzazione presso la foce del Tamigi per garantire approvvigionamento idrico alla metropoli di Londra. Questo impianto può produrre 150 milioni di litri di acqua fresca al giorno dal deflusso dell'acqua del mare nella bassa marea. Il fabbisogno idrico di Londra è maggiore delle risorse idriche sfruttabili nella regione; negli anni, con la crescita della popolazione e dell'economia, è aumentato anche il fabbisogno idrico.

Altre grandi città come Pechino, New York e Los Angeles si trovano a fronteggiare situazioni simili e prendono l'acqua da regioni lontane con l'utilizzo di sistemi di canali elaborati o adottando sempre di più la tecnica di desalinizzazione dell'acqua del mare.

Oltre all'uso di risorse idriche nelle grandi città, anche l'agricoltura mondiale sta contribuendo a intensificare la scarsità idrica. Le riserve naturali di acqua dolce sono soggette a un'eccessiva richiesta d'acqua e questo ne impedisce la naturale rigenerazione. La necessità di risparmiare acqua e usufruire di nuove fonti è in aumento.


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