Ridurre i costi energetici nei processi di desalinizzazione dell’acqua

La desalinizzazione è il trattamento attraverso il quale l’acqua salina, nella maggior parte dei casi acqua marina, viene purificata attraverso membrane che eliminano il sale ed altri minerali allo scopo di trasformarla in acqua potabile. La desalinizzazione è vitale per il progresso umano, poiché, nonostante il 75% della superficie terrestre sia coperta da acqua, solo il 2,5% è acqua potabile. La scarsezza di acqua potabile è ulteriormente aggravata in alcune aree del Mediterraneo circondate dal mare, come le isole di Cipro e Malta, nonché in zone con lunghi tratti di costa, come l’Italia. Tuttavia, il costo più elevato per la desalinizzazione dell’acqua marina è l’energia elettrica. Infatti, l’energia richiesta nella desalinizzazione dell’acqua marina può spaziare da circa tre a sei kilowatt ora (kWh) per produrre un metro cubo di acqua potabile, rendendola uno dei processi di trattamento idrico a più alto consumo e, pertanto, uno dei più costosi. La disponibilità di acqua pulita è un problema profondamente e inestricabilmente associato all’energia elettrica dal cosiddetto nesso acqua-energia, per cui l’una è necessaria per produrre l’altra. Pertanto, è importante gestire questa relazione con la dovuta attenzione, al fine di ridurre i costi energetici aumentando al contempo la produzione di acqua potabile.

Dow Water & Process Solutions ha creato un sistema efficace ed efficiente per permettere alle aziende dedite al trattamento dell’acqua di ridurre il consumo di energia elettrica durante i processi di desalinizzazione, senza però ridurre la capacità di acqua trattata quotidianamente. Gli elementi ad osmosi inversa di DOW SEAMAXX™ ottimizzano l’uso di energia riducendo fino al 10% il consumo energetico specifico (kWh/m3) necessario per produrre acqua potabile: un vantaggio in termini sia economici che ecologici. Alexander Lane, Direttore commerciale zona EMEA di Dow Water & Process Solutions, ha affermato che “Siamo davvero orgogliosi del fatto che la nostra tecnologia sia riconosciuta per le sue avanzate capacità di risparmio energetico e che la nostra compagnia sia stata scelta per fornire acqua potabile in Europa, Medioriente e, di fatto, in tutto il mondo. Ci dedichiamo con passione alla nostra ricerca nell’ambito dei processi e delle soluzioni di desalinizzazione mirati a ridurre ulteriormente i consumi energetici, rendendo le aziende future ancora più efficienti e permettendo loro di fornire acqua potabile a tutti.” Per poter continuare a fornire acqua potabile ai consumatori di tutto il mondo, l’impresa sta collaborando con aziende in Europa e nel Medioriente, per contribuire non solo a rendere più efficienti i processi di desalinizzazione, ma anche a ridurre di conseguenza i loro costi sia per le aziende, sia, quindi, per i consumatori.

La scarsezza o pressoché assenza di riserve naturali di acqua, dovuta all’inquinamento dei fiumi interni e costieri, ai laghi danneggiati dalle piogge acide, nonché alle inadeguate infrastrutture di trattamento e smaltimento delle acque reflue, fanno sì che in Italia la domanda di acqua pulita, sia a fini domestici che commerciali, sia elevata. Per soddisfare tale esigenza, Protecno, un’azienda italiana di trattamento dell’acqua e operante nel settore da quasi 40 anni, ha installato 42 elementi ad osmosi inversa DOW SEAMAXX™ nei propri stabilimenti di Lampedusa. Protecno ha installato le membrane chimicamente avanzate per incrementare l’efficienza riducendo i costi energetici, continuando al contempo a produrre la stessa quantità di acqua pulita che otteneva con il sistema usato in precedenza. L’installazione delle membrane doveva iniziare a settembre, e si stima un risparmio di oltre €175.000 ($230.000) in un periodo di cinque anni. L’acqua di alimentazione da trattare sull’impianto proviene direttamente dal Mar Mediterraneo e fornisce acqua potabile per l’isola.

Per un territorio così secco come quello di Israele, soggetto alla desertificazione, all’inquinamento delle falde acquifere e alla siccità periodica, la desalinizzazione è necessaria per fornire acqua potabile ad una popolazione di 8 milioni di persone. L’azienda israeliana di trattamento dell’acqua Mekorot Israel National Water Co. è un’azienda completamente statale controllata dal ministero per l’acqua e l’energia dello stesso paese, nonché fornitrice dell’80% dell’acqua potabile in Israele. Mekorot e Dow hanno stabilito una cooperazione a lungo termine, nell’ambito della quale Mekorot sta utilizzando con successo e diverse generazioni di tecnologia ad osmosi inversa di DOW FILMTEC™. In linea con la sua costante dedizione allo sviluppo di nuove tecnologie di trattamento dell’acqua, e perseguendo lo scopo di ridurre ulteriormente i costi idrici dei suoi impianti già in uso, Mekorot ha sceltogli elementi ad osmosi inversa DOW SEAMAXX™ per aggiornare la propria unità di desalinizzazione di salamoia dell’impianto di desalinizzazione ad osmosi inversa di acqua salmastra, ubicato nella sede di Sabha, nella città di Eilat, in Israele. Si stima che, rispetto alle membrane ad osmosi inversa per acqua marina DOW FILMTEC standard a basso consumo, le membrane installate sull’unità riducano di circa il 10% il consumo energetico specifico, soddisfacendo comunque i requisiti di qualità dell’acqua prodotta.

Il terreno dell’isola di Cipro è in gran parte arido, e solo il 9% è arabile per l’agricoltura. Per fornire acqua potabile ai propri comuni, Cipro si affida principalmente alla desalinizzazione, in quanto non dispone di riserve di acqua corrente pulita a causa della siccità e dell’inquinamento, dovuto ad acque reflue e rifiuti industriali. MN Larnaca Desalination Co. Ltd. (una corporazione formata in egual misura da Mekorot Development & Enterprise Ltd., una filiale di Mekorot, l’azienda di fornitura idrica nazionale di Israele, e da Netcom Co., Cipro) sta effettuando una ristrutturazione completa del proprio impianto di desalinizzazione di acqua di mare, ubicato a Larnaca. Allo scopo di ridurre il consumo energetico, continuando al contempo a soddisfare i rigidi requisiti di qualità dell’acqua vigenti a Cipro, MN Larnaca sta implementando concezioni e tecnologie innovative per migliorare le proprie membrane ad osmosi inversa per acqua marina. In seguito ad un’attenta analisi di vari tipi e configurazioni di membrane, MN Larnaca ha selezionato un design sviluppato internamente (iSD, internally Staged Design) che si avvale di elementi ad osmosi inversa DOW SEAMAXX™, e che è considerato la soluzione più efficiente per l’impianto dal punto di vista energetico. Rispetto ad una configurazione ottimizzata usando elementi a membrana DOW FILMTEC™ standard di ultima generazione, questa soluzione implica una riduzione di circa il 3% del consumo energetico specifico in tutto il sistema di membrane (inclusi sia il primo che il secondo sistema di passaggio). Al termine dei lavori di ristrutturazione, che dovrebbero concludersi verso la fine del 2014, MN Larnaca continuerà ad usare l’impianto ristrutturato per i prossimi 25 anni, fornendo 60.000 m3 al giorno di acqua potabile alla popolazione di Larnaca.