211service.com
Un modo più economico per pulire l'acqua
Acqua Oasis , un'azienda che ha sviluppato una tecnologia di desalinizzazione innovativa e poco costosa, questa settimana ha presentato una nuova struttura di sviluppo a Boston. L'azienda, che negli ultimi mesi ha dimostrato componenti su scala commerciale del suo sistema, prevede di iniziare a testare un sistema completo all'inizio del prossimo anno e di iniziare a vendere i sistemi entro la fine del 2011.
Basso contenuto di sodio: Jacob Roy, un dipendente della startup di desalinizzazione Oasys Water, effettua misurazioni in una nuova struttura di sviluppo a Boston.
Attualmente, la desalinizzazione viene eseguita principalmente in due modi: l'acqua viene riscaldata fino a quando non evapora (chiamato processo termico) o forzata attraverso una membrana che consente il passaggio delle molecole d'acqua ma non degli ioni di sale (nota come osmosi inversa). Il metodo di Oasys utilizza una combinazione di osmosi ordinaria (o diretta) e calore per trasformare l'acqua di mare in acqua potabile.
Su un lato di una membrana c'è l'acqua di mare; dall'altro una soluzione contenente alte concentrazioni di anidride carbonica e ammoniaca. L'acqua si muove naturalmente verso questa soluzione di aspirazione più concentrata e la membrana blocca il sale e altre impurità mentre lo fa. La miscela risultante viene quindi riscaldata, facendo evaporare l'anidride carbonica e l'ammoniaca. L'acqua dolce viene lasciata indietro e l'ammoniaca e l'anidride carbonica vengono catturate e riutilizzate.
Oasys afferma che la tecnologia potrebbe rendere la desalinizzazione economicamente attraente non solo nelle regioni aride dove non ci sono alternative alla desalinizzazione, ma anche nei luoghi in cui l'acqua dolce deve essere trasportata per lunghe distanze. In California, ad esempio, un enorme sistema di acquedotti ora trasporta l'acqua da nord a sud.
Il costo sarà abbastanza basso da far sembrare costosi i progetti di acquedotti e dighe, afferma il cofondatore di Oasys e chief technology officer Robert McGinnis, che ha inventato la tecnologia di base dell'azienda. Il processo potrebbe anche richiedere una potenza sostanzialmente inferiore rispetto ad altre opzioni di desalinizzazione. Il consumo di carburante e le emissioni di carbonio saranno inferiori a quelli di quasi tutte le altre fonti d'acqua oltre a un lago o una falda acquifera locale, afferma.
La chiave per far funzionare il processo è stata lo sviluppo di una soluzione di estrazione con soluti facili da rimuovere, cosa che è stata eseguita in un laboratorio dell'Università di Yale. Altri hanno cercato di sviluppare altri soluti per la desalinizzazione, dice McGinnis, ma finora non hanno avuto successo.
La prossima grande sfida tecnica è stata lo sviluppo della membrana. Le membrane utilizzate nell'osmosi inversa non sono adatte a questo processo perché funzionano meglio ad alte pressioni. L'osmosi in avanti non utilizza pressioni elevate, quindi l'acqua si muove attraverso queste membrane troppo lentamente perché il sistema sia pratico. McGinnis e colleghi hanno reingegnerizzato le membrane, riducendo lo spessore del materiale di supporto e aumentandone la porosità senza modificare uno strato molto sottile che blocca i sali. Questi cambiamenti hanno permesso all'acqua di passare attraverso 25 volte più velocemente, dice McGinnis.
Il sistema utilizza molta meno energia rispetto alla desalinizzazione termica perché la soluzione di tiraggio deve essere riscaldata solo a 40-50 °C, afferma McGinnis, mentre i sistemi termici riscaldano l'acqua a 70-100 °C. Queste basse temperature possono essere raggiunte utilizzando il calore di scarto delle centrali elettriche. Gli impianti di dissalazione termica si trovano spesso nelle centrali elettriche ora, ma ci vuole carburante extra per generare abbastanza calore per loro. Il nuovo sistema, d'altra parte, potrebbe funzionare con il calore che altrimenti sarebbe stato rilasciato nell'atmosfera.
Il sistema Oasys richiede solo un decimo di elettricità rispetto a un sistema a osmosi inversa, afferma McGinnis, perché l'acqua non deve essere forzata attraverso una membrana ad alta pressione. Questa è una fonte di risparmio cruciale, dal momento che l'elettricità può rappresentare quasi la metà del costo della tecnologia dell'osmosi inversa. Il mancato funzionamento con acqua pressurizzata riduce anche il costo di costruzione dell'impianto: non sono necessari tubi costosi in grado di resistere a pressioni elevate. La combinazione di minor consumo energetico e apparecchiature più economiche si traduce in costi complessivi inferiori.
Il sistema Oasys non aiuterà tutti. Ad esempio, è improbabile che facciano molto per gli agricoltori; sebbene rappresentino circa l'80 percento del consumo di acqua dolce, non sarebbe conveniente per loro, in parte perché le fattorie sono spesso situate più vicino alle falde acquifere e ad altre risorse idriche rispetto alle grandi città costiere come Los Angeles. Inoltre, c'è una quantità minima di energia necessaria per eliminare gli ioni di sale dall'acqua, afferma Peter Gleick, presidente del Pacific Institute for Studies in Development, Environment, and Security a Oakland, in California. Non credo che sarà mai abbastanza economico per l'irrigazione. Nelle aree agricole dove l'acqua è scarsa, dice, è più economico passare a migliori pratiche di irrigazione.
Man mano che le città costiere crescono, tuttavia, aumenterà anche la loro necessità di servizi di desalinizzazione, afferma Kenneth Herd, direttore del programma di approvvigionamento idrico presso il distretto di gestione delle acque della Florida sudoccidentale. Non è una questione di se, dice, ma una questione di quando.