La desalinizzazione può rendere potabile l’acqua di mare?
In alcune aree aride e semiaride, la carenza di risorse di acqua dolce ha avuto un grave impatto sullo sviluppo sociale ed economico e sulla vita quotidiana delle persone. Come uno dei mezzi efficaci per risolvere la carenza di risorse di acqua dolce,desalinizzazioneha ricevuto sempre più attenzione negli ultimi anni.
Quindi, la desalinizzazione può davvero rendere potabile l’acqua di mare? Questo articolo discuterà in dettaglio i principi, le tecnologie, lo stato di applicazione della desalinizzazione, la sua fattibilità e le sfide nella fornitura di acqua potabile.
Quali sono i principi e le tecnologie della desalinizzazione?
I principi base della desalinizzazione:
La desalinizzazione è il processo di conversione dell'acqua di mare in acqua dolce rimuovendo sale e altre impurità nell'acqua di mare attraverso metodi fisici o chimici. Il principio di base è sfruttare la differenza nella concentrazione di sale tra l'acqua di mare e l'acqua dolce e separare il sale e le impurità presenti nell'acqua di mare attraverso metodi di trattamento specifici per ottenere acqua dolce potabile.
Tecnologie comuni di desalinizzazione:
Attualmente esistono due tecnologie principali per la desalinizzazione:osmosi inversa (RO)ed evaporazione flash multistadio (MSF).
1. Tecnologia dell'osmosi inversa
La tecnologia dell'osmosi inversa utilizza una membrana semipermeabile per intercettare sale e impurità nell'acqua di mare ad alta pressione, consentendo il passaggio solo delle molecole d'acqua. La dimensione dei pori della membrana ad osmosi inversa è estremamente piccola e può rimuovere efficacemente sali disciolti, batteri, virus e materia organica nell'acqua. Questa tecnologia presenta i vantaggi di un basso consumo energetico, un'elevata qualità dell'acqua e un funzionamento semplice. Attualmente è la tecnologia di desalinizzazione dell’acqua di mare più utilizzata.
2. Tecnologia di evaporazione flash multistadio
La tecnologia di evaporazione flash multistadio consiste nell'evaporare l'acqua di mare passo dopo passo a pressioni diverse attraverso il riscaldamento e l'evaporazione a più stadi, per poi condensarla in acqua dolce. Questa tecnologia è adatta a progetti di desalinizzazione dell’acqua di mare su larga scala, ma presenta un elevato consumo energetico e costi operativi relativamente elevati. Viene utilizzato principalmente in aree ricche di risorse energetiche.
Stato attuale dell'applicazione della desalinizzazione dell'acqua di mare
1. Sviluppo della desalinizzazione globale dell'acqua di mare
Attualmente esistono centinaia di impianti di desalinizzazione dell’acqua di mare in funzione in tutto il mondo e la capacità produttiva aumenta di anno in anno. Secondo le statistiche dell’International Desalination Association (IDA), nel 2023, la capacità totale globale di dissalazione dell’acqua di mare ha superato i 95 milioni di metri cubi al giorno. La desalinizzazione dell’acqua di mare è diventata un’importante fonte di garanzia per le aree con scarse risorse di acqua dolce come il Medio Oriente, il Nord Africa e l’Australia.
2. Casi tipici
2.1 Arabia Saudita
L’Arabia Saudita è uno dei paesi con la più vasta scala di desalinizzazione dell’acqua di mare nel mondo e il suo approvvigionamento di acqua dolce dipende principalmente dalla desalinizzazione dell’acqua di mare. Il paese possiede uno degli impianti di desalinizzazione dell'acqua di mare più grandi al mondo, il RabighImpianto di desalinizzazione dell'acqua di mare, con una capacità produttiva giornaliera di oltre 1 milione di metri cubi, che soddisfa il fabbisogno di acqua potabile di una vasta popolazione del Paese.
2.2 Israele
A causa della sua posizione geografica e delle condizioni climatiche, le risorse di acqua dolce in Israele sono estremamente scarse. Il Paese ha risolto efficacemente il problema della carenza di acqua dolce a livello nazionale costruendo una serie di impianti di desalinizzazione dell’acqua di mare. Ad esempio, l'impianto di desalinizzazione dell'acqua di mare Sorek in Israele è uno dei più grandi impianti di desalinizzazione dell'acqua di mare a osmosi inversa al mondo, con una capacità di produzione giornaliera di 625.000 metri cubi.
Sicurezza nel bere acqua desalinizzata
1. Standard di qualità delle acque effluenti
Prima di essere bevuta, l'acqua desalinizzata deve essere sottoposta a severi test di qualità dell'acqua per garantire che soddisfi gli standard dell'acqua potabile. L'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) e gli standard nazionali sull'acqua potabile di vari paesi sono generalmente adottati a livello internazionale per monitorare e valutare la qualità dell'acqua desalinizzata. Le tecnologie di desalinizzazione come l’osmosi inversa e l’evaporazione flash multistadio possono rimuovere efficacemente sale, metalli pesanti, materia organica e microrganismi dall’acqua di mare, in modo che la qualità dell’acqua effluente soddisfi o addirittura superi lo standard dell’acqua potabile.
2. Rischio di inquinamento secondario
Sebbene la tecnologia di desalinizzazione possa fornire acqua dolce di alta qualità, è ancora necessario prevenire l’inquinamento secondario durante lo stoccaggio e il trasporto. Ad esempio, le condutture e gli impianti di stoccaggio dell’acqua dell’impianto di desalinizzazione devono essere puliti e sottoposti a regolare manutenzione per prevenire la crescita batterica e l’invasione di sostanze nocive. Inoltre, per garantire la sicurezza dell'acqua potabile, è spesso necessario installare all'estremità apparecchiature come disinfettanti a raggi ultravioletti o generatori di ozono.
Quali sono i vantaggi e gli svantaggi della desalinizzazione?
Vantaggi della desalinizzazione:
1.1 Risorse abbondanti
L'acqua di mare, in quanto risorsa abbondante, rappresenta oltre il 70% della superficie terrestre. Attraverso la desalinizzazione è possibile ottenere una fornitura quasi illimitata di acqua dolce, il che rappresenta un modo efficace per risolvere la carenza di risorse di acqua dolce.
1.2 Alta affidabilità
Dopo anni di sviluppo e applicazione, la tecnologia di desalinizzazione è diventata sempre più matura e la qualità dell'acqua effluente è stabile e affidabile, in grado di soddisfare gli elevati standard dell'acqua potabile e dell'acqua industriale.
1.3 Forte adattabilità
La tecnologia di desalinizzazione è adatta a vari terreni costieri e condizioni climatiche, soprattutto nelle aree aride e semiaride, e può alleviare efficacemente la carenza di risorse di acqua dolce.
Svantaggi della desalinizzazione:
2.1 Elevato consumo energetico
Il processo di desalinizzazione consuma molta energia, in particolare la tecnologia di evaporazione flash multistadio ha un elevato consumo di energia, con conseguenti costi operativi elevati e una forte dipendenza dall’energia.
2.2 Impatto ambientale
Lo scarico della salamoia concentrata prodotta durante laprocesso di desalinizzazioneavrà un certo impatto sull’ambiente ecologico marino. Inoltre, anche l’uso di agenti chimici e il consumo di energia nel processo di dissalazione possono causare problemi ambientali.
2.3 Ingente investimento iniziale
Gli investimenti per la costruzione e le attrezzature degli impianti di desalinizzazione sono ingenti, soprattutto per i progetti di desalinizzazione su larga scala, che richiedono ingenti investimenti di capitale, il che può esercitare pressioni economiche su alcuni paesi e regioni in via di sviluppo.
Conclusione
Essendo un mezzo efficace per risolvere la carenza di risorse di acqua dolce, la desalinizzazione ha ampie prospettive di applicazione e un enorme potenziale. Sebbene attualmente esistano sfide quali l’elevato consumo energetico, l’impatto ambientale e i grandi investimenti iniziali, si prevede che questi problemi verranno gradualmente risolti con il continuo progresso e l’innovazione della tecnologia.