L'acqua salmastra, una fonte di acqua con salinità compresa tra l'acqua dolce e l'acqua di mare, è attualmente una fonte idrica alternativa molto promettente. Apparecchiature per la desalinizzazione del salmastro, grazie all'innovazione tecnologica e all'adattamento a vari scenari, sta gradualmente alleviando lo squilibrio globale tra domanda e offerta di acqua.
Questo tipo di attrezzature per acqua salmastra È specificamente progettato per fonti d'acqua a bassa salinità come le acque sotterranee e le acque di infiltrazione estuarine. Grazie a diverse soluzioni tecnologiche, raggiunge un'efficiente desalinizzazione e può soddisfare efficacemente varie esigenze di approvvigionamento idrico in regioni aride, per l'approvvigionamento idrico industriale e in altri contesti.
Tendenze di sviluppo nel settore delle apparecchiature per la desalinizzazione dell'acqua salmastra
Aggiornamento del sistema di recupero energetico
Le apparecchiature per la desalinizzazione dell'acqua salmastra stanno migliorando costantemente in termini di efficienza energetica e modularità. La tecnologia tradizionale dell'osmosi inversa rimane la più diffusa, con i principali progressi incentrati sull'ottimizzazione dei moduli a membrana e sul miglioramento dei sistemi di recupero energetico.
Il dispositivo di desalinizzazione per acqua salmastra a recupero energetico iSave™, sviluppato dall'azienda australiana SAE, è in grado di recuperare il 95% dell'energia residua dalla salamoia concentrata, richiedendo solo 1,7 kilowattora di elettricità per trattare una tonnellata di acqua salmastra. Il costo operativo è di circa 0,36 dollari per tonnellata, il che rappresenta un risparmio energetico del 60% rispetto alle apparecchiature tradizionali.
Questa tecnologia di desalinizzazione, di tipo "backish", è stata ampiamente utilizzata in Africa, nelle isole dell'Oceania e nelle regioni aride. Quattro impianti di desalinizzazione costruiti in Sudafrica, ciascuno in grado di trattare 5.000 tonnellate di acqua al giorno, utilizzano questa tecnologia e hanno risolto con successo i problemi di approvvigionamento idrico per gli abitanti locali.
Ampliamento del campo di applicazione
Diverse tecnologie innovative stanno ampliando continuamente il campo di applicazione delle apparecchiature per la desalinizzazione dell'acqua salmastra.
Il team del professor Yat Li negli Stati Uniti ha combinato la tecnologia di stampa 3D con la deionizzazione capacitiva (CDI) per creare una nuova generazione di apparecchiature per la desalinizzazione di acque salmastre. Questo dispositivo non si basa sulle tradizionali strutture a membrana, ma utilizza elettrodi positivi e negativi per adsorbire gli ioni di sale dall'acqua. Nel trattamento di acque a bassa salinità, risulta significativamente più efficiente dal punto di vista energetico rispetto ai metodi tradizionali e la salamoia concentrata risultante ha un impatto ambientale minimo. I ricercatori hanno sviluppato un materiale di carbonio conduttivo poroso con una superficie specifica di 3000 metri quadrati per grammo e, combinandolo con una struttura di elettrodi interpenetrante tridimensionale, hanno notevolmente potenziato l'effetto di desalinizzazione, offrendo un nuovo approccio per la desalinizzazione delle acque sotterranee nelle zone costiere.
La tecnologia di desalinizzazione salmastra è in costante sviluppo
Gli investimenti di grandi aziende nella tecnologia di desalinizzazione dell'acqua salmastra stanno inoltre alimentando il continuo sviluppo di questo settore. Aziende come Dow Chemical e Hydranautics producono membrane ad osmosi inversa che offrono eccellenti prestazioni di desalinizzazione e una lunga durata, risultando altamente competitive sul mercato globale. I loro moduli a membrana anti-incrostazione, sviluppati appositamente, sono in grado di gestire composizioni complesse di acqua salmastra, riducendo la frequenza degli interventi di manutenzione.
L'azienda tedesca Meinert si concentra su servizi personalizzati, progettando sistemi a doppia membrana che combinano microfiltrazione e osmosi inversa per applicazioni industriali. Hanno ottenuto risultati eccezionali nel riciclaggio delle acque reflue e nella desalinizzazione in settori quali l'elettronica e la chimica.
Quali sono le caratteristiche delle apparecchiature personalizzate per la desalinizzazione di acque salmastre?
Il Medio Oriente ha un bisogno particolare di apparecchiature per la desalinizzazione dell'acqua salmastra. Le apparecchiature BWR utilizzate in quella regione sono per lo più resistenti alla corrosione, hanno un'elevata capacità produttiva e possono sopportare l'ambiente ostile caratterizzato da alte temperature e alta salinità.
Le regioni europee e americane, invece, pongono maggiore enfasi sulla protezione dell'ambiente, cercando di combinare gli impianti di desalinizzazione con fonti di energia pulita come l'energia solare ed eolica, realizzando un modello di “produzione di acqua pulita con elettricità verde”.”
Flocean, una startup norvegese, ha sviluppato un modulo sottomarino per la desalinizzazione dell'acqua salmastra che sfrutta la pressione naturale delle profondità marine per guidare la desalinizzazione, con un risparmio di energia elettrica compreso tra 30% e 50% rispetto alle apparecchiature terrestri e un notevole risparmio di spazio. Il modulo dovrebbe essere disponibile in commercio nel 2026 e sarà in grado di soddisfare il fabbisogno idrico in diversi scenari.
Riassumere
Dalle tecnologie di osmosi inversa a basso consumo energetico alle innovative soluzioni di desalinizzazione senza membrana, dalle regioni aride alle zone costiere, questi dispositivi per la desalinizzazione dell'acqua salmastra svolgono un ruolo cruciale in diversi settori. In futuro, con la crescente integrazione delle tecnologie per le energie pulite e i nuovi materiali, il settore continuerà a modernizzare le apparecchiature per la desalinizzazione dell'acqua salmastra, riducendo i costi, aumentando l'efficienza e contribuendo in modo ancora più significativo all'uso sostenibile delle risorse idriche globali.
