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Ottenere acqua potabile è un problema sempre più serio e fondamentale nel futuro dello sviluppo umano. Abbiamo bisogno di una grande quantità di acqua sia per il nostro consumo che per l'irrigazione. La superficie del nostro pianeta è ricoperta dal 70% di acqua, ma meno dell'1% di questa è adatta al consumo umano. Ecco perché è così importante poter convertire l'acqua salata degli oceani in acqua potabile, un processo di cui si occupano gli impianti di desalinizzazione. Se vuoi saperne di più su metodi di desalinizzazione dell'acqua di mare, unisciti a noi in questo articolo Green Ecologist in cui parliamo cos'è la desalinizzazione e le sue tipologie.
Cos'è la desalinizzazione - definizione
La desalinizzazione è intesa come il processo di ottenere acqua potabile fresca da acqua di mare o acqua salmastra, che è quello che ha un contenuto di sale compreso tra 0,5 e 30 grammi per litro.
Questo processo viene eseguito in impianti di desalinizzazione di diversi tipi. Non è un concetto nuovo, poiché questo tipo di pianta esiste da molto tempo, ma desalinizzazione È un processo che produce numerosi residui minerali e sostanze inquinanti, oltre ad essere piuttosto impegnativo nel consumo di energia elettrica. Per questo motivo ogni giorno si lavora per trovare il modo di ottimizzare i processi di salinizzazione e renderli più efficienti e sostenibili.
Per comprendere meglio questo argomento, ti consigliamo di leggere questi altri articoli e guardare questo video di Ecologista Verde su:
- Cos'è il ciclo dell'acqua.
- Perché il mare è salato.
- Perché l'acqua dei fiumi è dolce.
Tipi di desalinizzazione
esistere 5 sistemi per ottenere la desalinizzazione dell'acqua su larga scala. Sono i seguenti:
osmosi inversa
Questo è il più diffuso tra tutti gli attuali sistemi di desalinizzazione e anche il più avanzato. Il 60% dell'odierna desalinizzazione avviene per osmosi inversa.
L'osmosi naturale consiste nel fatto che, se abbiamo due masse di soluzione con lo stesso solvente e separate da una membrana semipermeabile, il solvente passerà per pressione osmotica dalla parte con la concentrazione più bassa alla parte con la più alta, fino alla concentrazione di entrambi è uguale. .
Nell'osmosi inversa ciò che facciamo è applicare una pressione per costringere l'acqua a passare attraverso questa membrana semipermeabile, che consente il passaggio del solvente, ma non del soluto, ottenendo così acqua priva dei sali minerali disciolti nell'acqua di mare.
Gli svantaggi di questo sistema sono la quantità di energia che richiede, e che è necessario ottenere un volume di acqua salata fino a tre volte quello che otterremo desalinizzato. L'uso di fogli di grafene per sostituire le attuali membrane è attualmente allo studio, e che teoricamente darebbe prestazioni molto migliori.
Distillazione
Consiste nell'applicare calore all'acqua per farla evaporare e ricondensarla attraverso diverse fasi, che daranno origine all'acqua desalinizzata. Inoltre in questo sistema è possibile utilizzare il calore ottenuto nella condensazione per riscaldare nuove quantità di acqua da distillare.
Congelamento
Questo processo cerca di congelare l'acqua per creare cristalli di ghiaccio puri, che possiamo poi convertire in acqua dolce. È un metodo più efficace della distillazione, ma attualmente svantaggiato rispetto all'osmosi inversa.
Attualmente il metodo più efficiente è quello di utilizzare un refrigerante che, espandendosi, congeli l'acqua di mare e ci permetta di raccogliere i cristalli di ghiaccio puliti.
Evaporazione rapida
Questo processo, chiamato anche Flash Evaporation o MVF, consiste nell'introdurre l'acqua sotto forma di gocce di piccolo spessore in una camera a bassa pressione, al di sotto della saturazione. Questo cambiamento fa evaporare immediatamente parte delle goccioline e quando si condensano danno origine ad acqua desalinizzata.
L'acqua in eccesso passa in una camera successiva, a pressione ancora più bassa, in modo che il processo si ripeta. Alcune piante possono avere fino a 24+ fasi di desalinizzazione rapida.
Per elettrodialisi
Le membrane permeabili sono poste a pochi millimetri di distanza, con elettrodi alle estremità. Poiché le membrane consentono il passaggio selettivo degli ioni in presenza di corrente elettrica continua, intrappolano alternativamente gli ioni NA+ o Cl-, i componenti del sale, ottenendo così acqua dolce.
Come funziona un impianto di desalinizzazione
Se ti chiedi come funziona un dissalatore, tieni presente che impianti di desalinizzazione ad osmosi inversa seguono questo processo.
- Iniziano il loro processo raccogliendo acqua di mare da torri sottomarine o pozzi costieri.
- Quest'acqua viene convogliata nella zona di pretrattamento, dalla quale vengono separati i solidi sospesi, i batteri ei microrganismi.
- Viene quindi filtrato mediante filtri a sabbia e coagulanti, per passare ad una fase di microfiltrazione con filtri a cartuccia a carboni attivi o altri prodotti simili.
- Da qui si raggiunge il cuore dell'impianto di dissalazione, dove avviene il processo di osmosi inversa.
- La pompa a pressione costringe l'acqua a passare attraverso 7 membrane semipermeabili, che lasciano fuoriuscire solo l'acqua, già priva di sali.
- È necessario un processo di post-trattamento, in cui l'acqua viene remineralizzata in modo che abbia i componenti e il pH necessari per il consumo umano.
- La salamoia in eccesso viene rimossa dalle rastrelliere ad osmosi inversa per essere restituita al mare.
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