Come ottenere acqua dolce dall'acqua di mare: desalinizzazione spiegata

Trasformare l'acqua di mare in acqua potabile si chiama desalinizzazione. Con l'intensificarsi della scarsità d'acqua dolce, è una tecnologia critica — usata in 180+ paesi, producendo ~100M m³/giorno.

Tecnologia dominante: Osmosi Inversa (RO)

L'RO usa membrane semipermeabili che lasciano passare molecole d'acqua ma respingono sali disciolti (ioni), organici e patogeni.

Passaggi processo RO

1. Presa: Acqua marina aspirata via tubi offshore (schermati per proteggere vita marina).
2. Pretrattamento: Critico. Rimuove solidi sospesi, organici, microbi che inquinano membrane.
   • Screening → Coagulazione/Flocculazione → Filtrazione media (sabbia, antracite) → Filtrazione cartuccia (5–1 µm) → Dosaggio antiscalant (previene incrostazioni CaCO₃, CaSO₄) → Clorammine/UV (controllo biofouling).
3. Pompa alta pressione: Pressurizza alimentazione a 55–70 bar (800–1.000 psi) — superando pressione osmotica (~27 bar per acqua marina).
4. Separazione membrana: Elementi compositi a film sottile poliammidico avvolti a spirale. Alimentazione si divide:
   • Permeato (Acqua prodotta): ~40–50% recupero. <400 ppm TDS (standard OMS <600 ppm).
   • Concentrato (Salamoia): ~55–60% flusso, ~70.000 ppm TDS.
5. Post-trattamento: Remineralizzazione (durezza Ca/Mg, alcalinità) per gusto/controllo corrosione; regolazione pH; disinfezione (cloro/UV).
6. Smaltimento salamoia: Scarico diffusori a profondità per diluizione; o vasche evaporazione (entroterra); o scarico zero liquido (ZLD) per alto valore/riuso.

Altre tecnologie

• Multi-Stage Flash (MSF) / Multi-Effect Distillation (MED): Distillazione termica. Energeticamente intensive, ma robuste per alta salinità/temperatura alimentazione. Comuni in Medio Oriente (cogenerazione con centrali).
• Elettrodialisi (ED/EDR): Membrane selettive ioni + campo elettrico. Migliore per acqua salmastra.
• Osmosi diretta, Distillazione membrana, Stilli solari: Emergenti/niche.

Sfide energetiche e ambientali

• Energia: RO: 3–4 kWh/m³ (min teorico ~1 kWh/m³). Termica: 10–25 kWh/m³ + energia termica. Accoppiamento rinnovabili (solare PV, eolico) in crescita.
• Impatto salamoia: Scarico ipersalino, carico chimici può danneggiare ecosistemi bentonici. Diffusori + ubicazione mitigano.
• Costo: $0,50–1,50/m³ (RO, grande scala). In calo con miglioramenti membrane/energia.

Leader globali

Arabia Saudita (Ras Al Khair 1M m³/giorno), UAE (Taweelah 909K), Israele (Sorek 624K), USA (Carlsbad 204K), Spagna, Australia, Cile, Cina.

La desalinizzazione non è più "ultima spiaggia" — è un pilastro mainstream dell'approvvigionamento idrico per coste aride.