Man mano che i fenomeni di precipitazione cambiano e le risorse di acqua dolce diminuiscono, è probabile che avremo bisogno di più desalinizzazione in tutto il mondo. Quindi, come funziona effettivamente – e perché “l’osmosi inversa” rende l’acqua così pura? La desalinizzazione è una fonte d’acqua sicura che non dipende dalla pioggia ed è una risorsa fondamentale per il futuro di tutta l’umanità.
Innanzitutto, hai bisogno di una fonte di acqua di mare o acqua salmastra (una miscela di mare e acqua dolce). Normalmente, l’acqua di mare viene convogliata molto lentamente da una profondità oceanica di almeno cinque metri. La desalinizzazione dell’acqua di mare è il modo in cui rimuoviamo il sale e le impurità dall’acqua di mare per produrre acqua potabile. I nostri impianti di desalinizzazione utilizzano un processo di osmosi inversa. L’acqua di mare viene pompata nell’impianto di desalinizzazione e passa attraverso la filtrazione di pretrattamento per rimuovere la maggior parte delle particelle.
L’acqua di mare filtrata viene quindi forzata sotto pressione attraverso apposite membrane. Il processo di osmosi che si verifica in natura è invertito. I pori delle membrane sono così piccoli che sale, batteri, virus e impurità si separano dall’acqua di mare. In sostanza, agiscono come filtri microscopici. Circa la metà dell’acqua che entra nell’impianto dal mare diventa acqua fresca potabile. Il sale e le impurità rimosse dall’acqua di mare vengono quindi restituite all’oceano tramite diffusori. Ciò garantisce che il concentrato di sale si mescoli rapidamente in modo da non influire sull’ambiente marino.
L’Osmosi inversa
I numerosi filtri di pretrattamento possono essere a base di sabbia o materiali chiamati membrane di ultrafiltrazione. Successivamente, l’acqua viene pompata attraverso un altro filtro chiamato filtro a cartuccia, per assicurarsi ulteriormente che sia pura. Potresti aver sentito parlare dell’osmosi nella biologia o nella chimica delle scuole superiori: se c’è una membrana tra due soluzioni di acqua, le particelle della soluzione più concentrata si sposteranno attraverso la membrana verso il liquido meno concentrato. Lasciata a se stessa, questo è ciò che farà l’acqua, quindi l’osmosi inversa, poiché lavora contro le inclinazioni chimiche dell’acqua, ha bisogno di energia e pressione per ottenere l’effetto opposto.
Il risultato finale dell’osmosi inversa non è sale secco e acqua pura. È acqua pura e molto salata. Al termine del processo, avrai reso puro il 50% dell’acqua di mare e l’altro 50% viene restituito all’oceano con una salinità doppia rispetto all’acqua di mare. Ma l’altro 50% ha ancora tutta l’energia che ci hai messo dentro, quindi l’abbiamo sottoposta a un dispositivo chiamato dispositivo di recupero dell’energia e recuperiamo metà della nostra energia: questa è una risorsa salvifica per i moderni impianti di desalinizzazione . Questa acqua doppiamente salata viene ripompata nell’oceano a una velocità di quattro metri al secondo.
L’acqua completamente pura, come il permeato ottenuto con l’osmosi inversa, è in realtà piuttosto pericolosa da bere. Quindi l’acqua ha bisogno di un trattamento finale prima che lasci l’impianto. Per ottenere la massima purezza, il liquido viene sottoposto ad un processo detto promineralizzazione. Essenzialmente viene iniettata anidride carbonica, e poi iniettiamo calce liquida, che aggiunge durezza all’acqua sotto forma di calcio, in modo che sia potabile.
Queste aggiunte avvengono tutte nell’ordine di circa 1-500 parti per milione. Una volta che lo abbiamo fatto e hai la tua acqua potabile, aggiungiamo solo fluoro per i denti dei bambini e aggiungiamo cloro per disinfettare. E poi lascia l’impianto, pronta per essere bevuta.
La desalinizzazione dell’acqua di mare è quattro volte più energivora della raccolta delle acque sotterranee e oltre 40 volte più energivora dell’acqua proveniente dalle dighe. Tuttavia, gli impianti di desalinizzazione rispondono a severi criteri di tutela ambientale. Sono progettati per avere un impatto minimo sull’ambiente circostante.