COMBATTERE LA DESERTIFICAZIONE SARÀ POSSIBILE E A BASSO COSTO: DISSALANDO L’ACQUA DI MARE CON L’ENERGIA SOLARE.

Oristano 19 febbraio 2020

Cari amici,

Come ben sappiamo la superficie del nostro pianeta, la nostra amata terra, è coperta per circa il 71 per cento da oceani di acqua salata e solo per il restante 29 per cento da terre emerse, rappresentate dai continenti e dalle isole. L’acqua è vita, ma per l’alimentazione e per le diverse coltivazioni e allevamenti, è necessario avere a disposizione acqua potabile, non acqua salata, come in realtà è quella degli oceani e dei mari.

L’acqua dolce sulla terra è prodotta da un collaudato sistema naturale; è il sole che attiva il ciclo riscaldando l'acqua del mare. Parte di essa evapora nell'aria, lasciando il sale nel mare e facendo salire nell’atmosfera solo il vapore acqueo che è dolce. Le correnti d'aria ascensionali sollevano il vapore in alto nell'atmosfera, dove, essendo la temperatura più bassa, ne provoca la condensazione in goccioline microscopiche che formano le nuvole. I venti trasportano le nubi per il mondo, e le particelle delle nubi collidono, si accrescono, e cadono così dal cielo come piogge (oppure anche neve o grandine).

Molte delle acque piovute dal cielo creano poi laghi, fiumi e ruscelli, e, tutta quest’acqua, infiltrandosi nel terreno, arriva in profondità e alimenta i depositi sotterranei d’acqua, dai quali poi viene prelevata scavando dei pozzi.  Il ciclo naturale dell’acqua, che prevede un costante ritorno al mare, appare come sistema complesso ma perfetto: dopo aver lasciato il mare sotto forma di vapore, essere precipitata dissalata sulla terra e utilizzata dall’uomo e dalla natura, torna poi nuovamente al mare, perpetuando un ciclo che da millenni continua.

Nulla, però, nel mondo rimane stabile. Zone in passato verdi e ricche d’acqua si sono trasformate in deserti, anche per le avventate iniziative avviate dall’uomo, diventato uno specialista nello sconvolgere i cicli naturali! Ed ecco allora che l’umanità oggi si trova a dover trovare con urgenza soluzioni per rimediare ai danni in essere e trovare nuova acqua dolce, necessaria per procurare cibo a sufficienza per le popolazioni a rischio estinzione o migrazione. Tra i rimedi studiati, uno di recente potrebbe in futuro essere considerato un vero toccasana, in quanto potrebbe creare acqua potabile a costi davvero bassi: dissalando l’acqua di mare. 

Finora il procedimento di dissalazione delle acque marine, seppure valido, non era ritenuto economicamente conveniente, vista la grande quantità di energia necessaria. Ed ecco allora che la tecnologia ha fatto un poderoso passo avanti nella dissalazione dell’acqua marina. 
Un team di ricercatori internazionali è riuscito a realizzare un sistema completamente passivo, con un’efficienza record del 385 per cento. Il merito va alla collaborazione tra lo stunitense MIT (Massachusetts Institute of Technology) e la cinese Shanghai Jiao Università Tong. 

Gli scienziati delle due Università, partendo dallo studio dei distillatori solari o alambicchi solari, sistemi che sfruttano l’evaporazione per ottenere acqua potabile anche in regioni aride, hanno cercato (e trovato) delle nuove modalità per il loro riadattamento (le precedenti versioni non sono mai state ritenute molto efficienti, in quanto nel migliore dei casi in passato si era riusciti ad ottenere una produzione di circa 2 litri di acqua al giorno, calcolata per metro quadrato di superficie d’assorbimento solare).

Questo “riadattamento”, realizzato dal gruppo sino-statunitense è riuscito a migliorare considerevolmente la tecnologia, al punto da poter fornire oltre 1,5 litri di acqua potabile all’ora. La chiave di questa nuova efficienza consiste nel modo in cui il dispositivo di dissalazione dell’acqua marina utilizza il calore, riciclando l’energia termica persa in una determinata fase, in quella successiva. I risultati di questo lavoro sono stati pubblicati su Energy and Environmental Science.

Nel dettaglio l’impianto è composto da più strati di evaporatori e condensatori piatti, allineati in un modulo verticale e sormontati da un isolante in aerogel trasparente. Il dissalatore assorbe l’energia termica del sole attraverso il primo pannello e la trasferisce all’acqua in modo che inizi a evaporare. Il vapore quindi si condensa sul pannello successivo: la condensa viene raccolta, mentre il calore del vapore viene passato allo strato posteriore.

La novità davvero interessante ed efficiente, sta nel fatto che nei precedenti distillatori solari questa energia termica andava persa, mentre ora, al contrario, col nuovo dispositivo di dissalazione passiva fluisce di strato in strato, aumentando l’efficienza complessiva. I ricercatori hanno rilevato nei primi esperimenti una resa del 385 per cento (nella conversione dell’energia solare in energia di evaporazione).

Le prime prove di efficienza sono state testate sul tetto di un edificio del MIT. Il prototipo del sistema, che il team ha realizzato con un corpo a 10 pannelli per il suo dispositivo proof-of-concept, ha erogato acqua pura superiore agli standard cittadini di potabilità, ad una velocità di 5,78 litri per metro quadrato di area di raccolta solare. Si tratta di più del doppio rispetto al record raggiunto dalla dissalazione passiva solare negli anni passati. Inoltre, l’aspetto più interessante è che, a differenza di alcuni sistemi di desalinizzazione, non vi è accumulo di sale o salamoia concentrata da smaltire, rifiuto particolarmente ostico per l’ambiente.

Prototipo della nuova macchina

Cari amici, credo che questa scoperta potrà rivelarsi davvero importantissima per rivitalizzare zone costiere ormai così degradate e desertificate da aver fatto scomparire la popolazione prima insediata. Il sistema, come avviene per la gran parte delle scoperte, dovrà ancora essere ottimizzato, e la speranza è quella di riuscire ad arrivare ad un’efficienza del 700-800 per cento. Quanto ai materiali, riuscendo a sostituire alcuni componenti costosi (ad esempio l’aerogel) con alternative low cost, un sistema di produzione di acqua dolce di taglia familiare potrebbe essere portato sul mercato al prezzo di soli 100 dollari.

Potrebbe essere, per molte popolazioni dei Paesi poco sviluppati, una risorsa davvero straordinaria.

A domani.

Mario