Dissalazione in container: una soluzione per l'acqua dolce negli Stati Uniti
L'acqua utilizzabile è una risorsa in rapido esaurimento negli Stati Uniti. Conservazione a parte, l'industria containerizzata Sistema di desalinizzazioneI sistemi di desalinizzazione industriale in container rappresentano un metodo ideale per produrre acqua pulita e affidabile. In stati come la Florida, il Texas e la California, dove l'acqua dolce è già di per sé scarsa, le comunità sono costrette a considerare fonti alternative di acqua potabile. Oltre alla conservazione delle risorse idriche, i sistemi di desalinizzazione industriale in container rappresentano un metodo ideale per produrre acqua pulita e affidabile.
Consumo energetico
Immagine 1: Desalinizzazione
Impianto di desalinizzazione XJYè la soluzione meno conveniente in termini di costi per la fornitura di acqua dolce, soprattutto in un contesto industriale. A seconda del tipo di desalinizzazione, il costo può raggiungere livelli estremamente elevati, a volte anche 100 volte superiori solo per l'energia elettrica. A questo proposito, Osmosi inversa La desalinizzazione a osmosi inversa (RO) è ideale in quanto costa solo 15 volte di più rispetto al trattamento delle acque sotterranee. Per rendere il concetto più concreto, se gli Stati Uniti ricavassero tutta la loro acqua dolce dalla desalinizzazione a osmosi inversa, ciò comporterebbe un aumento del consumo energetico del 10%, pari a circa il costo di un frigorifero aggiuntivo per ogni abitazione (come affermato in un articolo pubblicato dall'AMTA nel 2009).
Inoltre, i sistemi di desalinizzazione a osmosi inversa (RO) su larga scala possono utilizzare sistemi di recupero energetico per ridurre la potenza necessaria alle pompe, diminuendo il fabbisogno energetico di oltre la metà in situazioni ideali. L'aumento del consumo energetico comporta comunque un costo considerevole, ma considerando la presenza di sistemi di recupero energetico, un sistema di desalinizzazione industriale a RO risulta meno costoso del pompaggio di acqua pulita attraverso i confini statali. Data la scarsità di fonti idriche indipendenti dalle precipitazioni, la desalinizzazione può essere più costosa, ma in cambio garantisce una fonte d'acqua costantemente affidabile. Non dipendendo dalla pioggia, la desalinizzazione industriale elimina il problema della siccità.
Smaltimento delle acque reflue
Rispetto ad altri sistemi di desalinizzazione, la desalinizzazione a osmosi inversa (RO) offre numerosi vantaggi. La difficoltà, tuttavia, risiede nello smaltimento delle acque reflue. Per ogni gallone di acqua dolce prodotto tramite RO, viene scaricata una quantità equivalente di salamoia di scarto. Questo rifiuto è essenzialmente un fango di sali e minerali, e scaricarlo nell'oceano non solo sarebbe pericoloso per gli habitat marini locali, ma anche illegale negli Stati Uniti.
Tuttavia, come la maggior parte dei processi industriali, la desalinizzazione a osmosi inversa produce un prodotto di scarto che può essere smaltito in modo responsabile con un impatto minimo sull'ambiente, e ci sono luoghi naturali in cui ciò è possibile, come ad esempio dove una fonte di acqua dolce incontra una fonte di acqua salata. Scaricare acqua ad alta salinità in una regione in cui acqua salata e acqua dolce si mescolano già riduce il suo impatto ambientale. Allo stesso modo, rilasciare la salamoia di scarto su una vasta area del fondale marino (attraverso una rete di condotte, ad esempio) minimizza anch'esso il suo impatto ambientale. Se nessuna di queste opzioni è praticabile, la salamoia di scarto può evaporare naturalmente trasformandosi in sale commerciale, una pratica comune negli impianti di desalinizzazione esistenti.
Sistema di desalinizzazione a osmosi inversa containerizzato.
Gli impianti di desalinizzazione (in particolare quelli a osmosi inversa) si confrontano con molti degli stessi problemi degli impianti di produzione idrica tradizionali: la progettazione è costosa, la costruzione complessa e l'impianto non è in grado di far fronte a drastici cambiamenti nell'ambiente di produzione, problematiche che devono essere costantemente affrontate quando si costruisce un impianto idrico negli Stati Uniti. Tuttavia, i recenti sviluppi tecnologici hanno portato alla realizzazione del sistema di desalinizzazione containerizzato, un impianto a osmosi inversa costruito all'interno di un container di stoccaggio da 20 o 40 piedi. Questo sistema non solo risolve le problematiche ambientali associate alla desalinizzazione su larga scala, ma anche quelle logistiche legate alla costruzione di un impianto.
Immagine 2: Desalinizzazione in container
La costruzione delle fondamenta di un impianto è complessa e costosa. I terreni fronte oceano in California, ad esempio, sono estremamente cari. Rispetto a un impianto di desalinizzazione tradizionale, un sistema containerizzato ha un ingombro notevolmente ridotto, richiedendo solo una fondazione in cemento per il container stesso. I sistemi containerizzati sono inoltre modulari e quindi facili da installare in serie qualora fosse necessaria una maggiore capacità.
Un sistema di desalinizzazione containerizzato, comprendente un sistema di recupero energetico e tutti i necessari pretrattamenti in un unico contenitore, può produrre mezzo milione di galloni d'acqua al giorno. Mentre i tradizionali impianti di desalinizzazione negli Stati Uniti producono decine di milioni di galloni d'acqua al giorno, lo spazio per queste grandi strutture è limitato. I container di stoccaggio, al contrario, possono essere installati praticamente ovunque.
Per dare un'idea delle proporzioni, se ci fosse un impianto di desalinizzazione containerizzato ogni 16 chilometri dei 1350 chilometri di costa della California, si produrrebbero 156 milioni di litri d'acqua al giorno, sufficienti a garantire un approvvigionamento idrico a prova di siccità per 47.000 persone per tutto l'anno.
Adattabilità
La qualità dell'acqua di origine può variare drasticamente in breve tempo. Sversamenti, fioriture algali, migrazioni marine e altri eventi possono interrompere la produzione di acqua per un periodo prolungato. Un sistema di desalinizzazione containerizzato, tuttavia, può essere spostato in una nuova posizione e riprendere il trattamento dell'acqua in meno di un giorno, dando alla zona il tempo di riprendersi. Questi sistemi portatili sono ideali anche per gli interventi di soccorso in caso di calamità, in quanto consentono di convogliare l'acqua dove è necessaria nel più breve tempo possibile. In sintesi, un sistema containerizzato può essere temporaneo o permanente a seconda delle esigenze del proprietario.
Personalizzabilità
Per una fonte d'acqua affidabile e prevedibile, indipendente dalle precipitazioni e che non influisca sulle risorse di acqua dolce disponibili, i sistemi di desalinizzazione in container offrono un approccio modulare che potrebbe rivoluzionare il modo in cui purifichiamo l'acqua.