Recupero circolare dell’energia
Un impianto di dissalazione con recupero energetico integrato, caratterizzato da costi contenuti e facilità di produzione. Questo l’obiettivo raggiunto da una nuova ricerca italiane del campo della desalinizzazione.
La dissalazione è una delle tante soluzioni su cui gli scienziati stanno lavorando per fare fronte alla crescente richiesta globale di acqua, un bene prezioso e indispensabile alla vita che scarseggia sempre di più. L’acqua dolce rappresenta infatti circa il 2,5% del totale, la maggior parte inglobata in ghiacciai, calotte polari e acque sotterranee, di cui solo lo 0,008% è accessibile.
Stress idrico grave per un terzo della popolazione mondiale
La crescita della popolazione, l’agricoltura e l’industrializzazione hanno aggravato il problema della penuria d’acqua: un terzo della popolazione mondiale è attualmente sottoposto a uno stress idrico grave, destinato ad aumentare. Una delle soluzioni più promettenti per superare la carenza idrica è rappresentata proprio dagli impianti di dissalazione: sono quasi 16 mila nel mondo – per lo più in Medio Oriente e nel Nord Africa – e producono circa 95 milioni di metri cubi di acqua desalinizzata al giorno per uso umano.
Uno degli ultimi passi avanti in questa direzione è quello fatto da ENEA e SEKO, azienda italiana leader mondiale nel trattamento delle acque. Si tratta di un innovativo sistema di pompaggio ad alta pressione per impianti di dissalazione dell’acqua a osmosi inversa con recupero energetico integrato.
Tra le tecnologie più diffuse c’è l’osmosi inversa – una delle tecnologie più diffuse – con cuisi producono oltre 65 milioni di metri cubi di acqua potabile al giorno, pari a circa il 70% del volume di acqua desalinizzata complessiva.
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Dissalazione con recupero energetico
«La dissalazione e il risparmio energetico ad esso associato sono fondamentali per la nostra azienda e possono aprire notevoli sviluppi di mercato. Siamo stati subito entusiasti nell’affiancare ENEA in questo progetto di innovazione, che sposa in pieno la mission dell’azienda, volta da sempre a esplorare nuove prospettive di crescita. Questa collaborazione ci consente infatti di partecipare alle competenze di ENEA e al contempo di condividere la nostra esperienza tecnico-commerciale in questo ambito», dichiara Maurizio J. Bruno, Technical Marketing Manager di SEKO.
Gli inventori del brevetto su cui si basa il prototipo sono Giuseppe Corallo e Aldo Franchi. Il gruppo di ricerca è formato da Daniele Pizzichini, Claudio Russo e Gian Paolo Leone del Laboratorio ENEA di Bioprodotti e bioprocessi, Divisione Biotecnologie e agroindustria.
Il prototipo è stato realizzato grazie a POC (Proof of Concept ENEA), un programma di finanziamento dedicato alla collaborazione con le imprese. Il programma POC finanzia progetti con le imprese finalizzati allo sviluppo e all’innovazione tecnologica per il mercato, partendo dai risultati della ricerca dell’ENEA, in un approccio di open innovation.
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Potabilizzare l’acqua di mare
Il prototipo per la dissalazione progettato da ENEA e SEKO è pensato per piccole comunità, isole e PMI. Ha costi contenuti, è di facile sviluppo industriale e il gruppo di ricerca ritiene che sia possibile diminuire il suo consumo energetico. Infatti, la nuova tecnologia usata nel prototipo per la dissalazione usa una componentistica di ampia diffusione, a basso costo e integrabile anche in impianti di piccola e media taglia (50-600 litri/ora). Gli impianti attualmente disponibili sul mercato sono solo di dimensioni medio-grandi (superiori a 2.000 litri/h) e soprattutto sono molto costosi.
SEKO perfezionerà la tecnologia con l’obiettivo di renderla disponibile nelle diverse dimensioni richieste dal mercato.
I sistemi di dissalazione attuali per potabilizzare l’acqua di mare ed eliminare le impurità si basano principalmente sul processo di osmosi inversa che la filtra attraverso una membrana: un processo che richiede molta energia.
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Recuperare l’energia dallo scarto
Come spiegano i ricercatori dell’ENEA, «il 90% del dispendio energetico totale di tali processi è imputabile ai sistemi di pompaggio e la maggior parte dell’energia fornita al fluido (in termini di pressione e portata) rimane nello scarto del processo. Integrare gli impianti di dissalazione a osmosi inversa con dispositivi come quello di ENEA-SEKO, in grado di recuperare l’energia dallo scarto per riutilizzarla nello stesso processo, permette ingenti risparmi sui costi energetici. Inoltre, costi contenuti, efficienza, facile scalabilità e durata in esercizio permetteranno di soddisfare la domanda di nuovi utenti, in un’ottica di sostenibilità ambientale e di uso efficiente delle risorse energetiche e idriche».