Desalinizzazione containerizzata: una soluzione di acqua dolce per gli Stati Uniti
L’acqua utilizzabile è una risorsa in rapida diminuzione negli Stati Uniti. Conservazione a parte, i sistemi di desalinizzazione industriale containerizzati rappresentano un metodo ideale per produrre acqua affidabile e pulita. In stati come Florida, Texas e California, dove l’acqua dolce scarseggia, le comunità sono costrette a prendere in considerazione fonti alternative di acqua potabile. Conservazione a parte, i sistemi di desalinizzazione industriale containerizzati rappresentano un metodo ideale per produrre acqua affidabile e pulita.
Consumo energetico
figura 6 Desalinizzazione
La desalinizzazione è la soluzione meno economica quando si tratta di fornire acqua dolce, soprattutto in un ambiente industriale. A seconda del tipo di dissalazione, i costi possono raggiungere livelli estremamente elevati, a volte anche 100 volte di più solo per l'energia elettrica. A questo proposito, la desalinizzazione ad osmosi inversa (RO) è ideale ed è solo 15 volte più costosa del trattamento delle acque sotterranee. Per mettere questo in una prospettiva pratica, se gli Stati Uniti ricevessero tutta la loro acqua dolce dalla desalinizzazione RO, ciò significherebbe un aumento energetico del 10% – più o meno equivalente a un frigorifero aggiuntivo in ogni famiglia (come affermato da un articolo pubblicato dall’AMTA nel 2009).
Inoltre, i sistemi di desalinizzazione RO su larga scala possono utilizzare sistemi di recupero energetico per ridurre la quantità di potenza necessaria per le loro pompe, riducendo il fabbisogno energetico di oltre la metà in situazioni ideali. L’aumento del consumo di energia ha ancora un prezzo elevato, ma preso in considerazione con i sistemi di recupero energetico in atto, un sistema di desalinizzazione industriale RO è meno costoso del pompaggio di acqua pulita oltre i confini statali. Con pochissime fonti d’acqua indipendenti dalle precipitazioni tra cui scegliere, la desalinizzazione può essere più costosa, ma in cambio viene fornita una fonte d’acqua costantemente affidabile. Senza una dipendenza dalla pioggia, la desalinizzazione industriale rende la siccità un problema.
Smaltimento delle acque reflue
Rispetto ad altri sistemi di desalinizzazione, la desalinizzazione RO offre molti vantaggi. La difficoltà, tuttavia, deriva dallo smaltimento delle acque reflue. Per ogni litro di acqua dolce prodotta da RO, viene scaricata una quantità equivalente di rifiuti salati. Questi rifiuti sono essenzialmente fanghi di sale e minerali e scaricarli nell’oceano non solo sarebbe pericoloso per gli habitat marini locali, ma sarebbe anche illegale negli Stati Uniti.
Tuttavia, come la maggior parte dei processi industriali, la desalinizzazione con RO produce un prodotto di scarto che può essere smaltito in modo responsabile con un impatto minimo sull’ambiente, e ci sono luoghi naturali in cui ciò è possibile, ad esempio dove una fonte di acqua dolce incontra una fonte di acqua salata. Lo scarico di acqua estremamente salata in una regione in cui acqua salata e acqua dolce si stanno già mescolando ne riduce l’impatto sull’ambiente. Allo stesso modo, anche il rilascio dei rifiuti della salamoia su un’ampia area del fondale marino (tramite una rete di tubi, ad esempio) ne riduce al minimo l’impatto sull’ambiente. Se nessuna di queste opzioni è possibile, i rifiuti della salamoia possono essere evaporati naturalmente in sale commerciale, una pratica comune per gli impianti di desalinizzazione esistenti.
Sistema di dissalazione ad osmosi inversa containerizzato.
Gli impianti di desalinizzazione (in particolare gli impianti RO) lottano con molti degli stessi problemi che esistono con gli impianti tradizionali di produzione dell'acqua: questi impianti sono costosi da progettare, complicati da costruire e incapaci di affrontare cambiamenti drammatici nell'ambiente del prodotto - problemi che devono essere continuamente affrontati quando viene costruito un impianto idrico negli Stati Uniti Tuttavia, recenti sviluppi tecnologici hanno portato al sistema di desalinizzazione containerizzato, un impianto RO costruito da un container di stoccaggio da 20 o 40 piedi. Questo sistema non affronta solo le sfide ambientali associate alla desalinizzazione su larga scala, ma anche i problemi logistici associati alla costruzione di un impianto.
figura 7 Desalinizzazione containerizzata
Porre le fondamenta di un impianto è complicato e costoso. Le proprietà fronte oceano in California, ad esempio, sono estremamente costose. Rispetto a un impianto di desalinizzazione tradizionale, un sistema containerizzato ha un ingombro notevolmente ridotto e richiede solo una fondazione in cemento per il contenitore. Anche i sistemi containerizzati sono modulari e quindi facili da allestire in serie se è necessaria una capacità aggiuntiva.
Un sistema di desalinizzazione containerizzato, comprendente un sistema di recupero energetico e tutto il necessario pretrattamento contenuto, può produrre mezzo milione di litri d'acqua al giorno. Mentre negli Stati Uniti i tradizionali impianti di desalinizzazione producono decine di milioni di litri d’acqua al giorno, lo spazio per questi grandi impianti è limitato. I contenitori portaoggetti, al contrario, possono adattarsi quasi ovunque.
Per metterlo in prospettiva, se ci fosse un impianto di desalinizzazione containerizzato per ogni 10 miglia delle 840 miglia di costa della California, produrrebbe 42 milioni di litri d'acqua al giorno – sufficienti a fornire una fornitura idrica a prova di siccità per 47.000 persone all'anno.
Adattabilità
La qualità dell’acqua di fonte può cambiare radicalmente in un breve lasso di tempo. Fuoriuscite, fioriture di alghe, migrazioni marine e altri eventi possono arrestare la produzione di acqua per un lungo periodo. Un sistema di desalinizzazione containerizzato, tuttavia, può essere spostato in una nuova posizione e ricominciare a trattare l’acqua in meno di un giorno, dando all’area il tempo di recuperare. Questi sistemi portatili sono ideali anche per i soccorsi in caso di calamità, dirigendo l'acqua dove serve il prima possibile. In sintesi, un sistema containerizzato può essere temporaneo o permanente a seconda delle esigenze del suo proprietario.
Personalizzazione
Per una fonte d'acqua affidabile e prevedibile, indipendente dalle precipitazioni e che non influisca sulle fonti di acqua dolce disponibili, i sistemi di desalinizzazione containerizzati offrono un approccio modulare che potrebbe benissimo rivoluzionare il modo in cui purifichiamo l'acqua.