Rendere potabile l’acqua di mare con una tecnologia pulita
L’acqua dolce rappresenta solo circa il 3 % di tutta l’acqua presente sulla Terra e la maggior parte di essa è bloccata nel ghiaccio. Poiché i cambiamenti climatici stanno portando alla carenza idrica, anche in Europa, la soluzione è sempre più quella di ricorrere all’acqua marina desalinizzata. Pur essendo fattibile, la desalinizzazione è stata finora un processo costoso e dannoso per l’ambiente che comporta una tecnologia costosa, un elevato consumo energetico, sostanze chimiche pericolose e sottoprodotti nocivi. Questa situazione potrebbe però essere sul punto di cambiare. Il progetto SonixED, finanziato dall’UE e ospitato dalla start-up belga Hydro Volta, ha fornito una tecnologia di desalinizzazione brevettata che offre un’alternativa più verde ed economica a metodi consolidati come la osmosi inversa. «Il nostro sistema integra perfettamente la elettrodialisi inversa (EDR) con gli ultrasuoni. Questa sinergia aumenta l’efficienza della desalinizzazione, riduce drasticamente l’impatto ambientale e raggiunge un tasso di recupero dell’acqua senza precedenti», afferma George Brik, amministratore delegato e co-fondatore di Hydro Volta.
Un sistema autopulente
Quando i composti salini si dissolvono in acqua, vengono separati in singoli ioni. L’elettrodialisi rimuove questi ioni in base alla loro carica elettrica, facendoli passare attraverso strati di membrane con carica elettrica alternata. Nella EDR, come procedura di pulizia, viene invertito il flusso della corrente applicata, per evitare che sali e materiale organico fine si accumulino sulla superficie della membrana. Pur riducendo al minimo questo accumulo, la EDR non può eliminarlo del tutto. Ed è qui che entrano in gioco gli ultrasuoni. Il nuovo processo utilizza la forza meccanica delle onde sonore per contrastare l’incrostazione delle membrane, eliminando la necessità di utilizzare sostanze chimiche nocive. La combinazione delle due tecnologie riduce anche il consumo di energia, perché il processo richiede una pressione minore e produce meno scarichi salini e meno acque reflue. «Il doppio meccanismo garantisce un’efficiente desalinizzazione dell’acqua, preservando al contempo le prestazioni e la longevità della membrana», osserva Brik.
Container per ogni esigenza
La tecnologia SonixED può essere schierata sotto forma di container. Questo approccio consente la scalabilità e la possibilità di adattare il sistema alla domanda. «Le unità modulari possono essere integrate nell’infrastruttura esistente o funzionare come installazioni indipendenti», spiega Brik. La tecnologia ibrida può essere utilizzata per trattare l’acqua di mare e l’acqua salmastra. Entrambe le applicazioni sono state testate con successo durante una prova sul campo su larga scala con aziende di approvvigionamento idrico belghe. Il sistema SonixED in container è stato installato presso l’impianto di desalinizzazione della società di servizi Farys a Ostenda, dove è stato integrato nell’impianto di microfiltrazione esistente. Il tasso di conversione in acqua potabile raggiunto durante la prova ha superato l’85 % e ha evidenziato un risparmio energetico fino al 47 % per una produzione prevista di 500 m3/h.
Trattamento dell’acqua di raffreddamento per evitare lo scarico
L’innovazione di SonixED può essere applicata anche al trattamento delle acque di defangazione dei sistemi di raffreddamento. Utilizzando la stessa tecnologia ibrida, questa versione del sistema di container potrebbe consentire alle industrie di riutilizzare l’acqua di processo come acqua non depurata. In una prova con il gigante chimico BASF, il team del progetto ha utilizzato un container presso lo stabilimento di Schwarzheide, in Germania. Il test su larga scala ha rivelato un’elevata efficienza energetica, con un consumo di soli 0,164 kWh per metro cubo di acqua depurata. «Nel campo delle applicazioni di defangazione delle torri di raffreddamento, stiamo valutando una potenziale riduzione delle acque reflue fino al 98 %, mettendoci sulla strada per l’implementazione di soluzioni a scarico liquido zero (ZLD)», osserva Brik. Hydro Volta sta attualmente ultimando lo sviluppo e la sperimentazione della sua tecnologia SonixED. Con la fase pilota che si sta concludendo, stanno ora raccogliendo fondi per portarla sul mercato. Per procedere alla commercializzazione, hanno collaborato con le amministrazioni locali, le organizzazioni ambientaliste e i leader dell’industria manifatturiera, logistica e del trattamento delle acque.
Parole chiave
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