La desalinizzazione è in piena espansione mentre le città sono a corto d’acqua

Questa storia è apparsa originariamente su Yale Environment 360 e fa parte della collaborazione Climate Desk.

A circa 30 miglia a nord di San Diego, lungo la costa del Pacifico, si trova l’impianto di desalinizzazione Claude “Bud” Lewis Carlsbad, il più grande sforzo per trasformare l’acqua salata in acqua dolce nel Nord America.

Ogni giorno 100 milioni di galloni di acqua marina vengono spinti attraverso membrane semipermeabili per creare 50 milioni di galloni di acqua che viene convogliata agli utenti comunali. Carlsbad, che è diventato pienamente operativo nel 2015, crea circa il 10 per cento dell’acqua dolce che i 3,1 milioni di persone della regione usano, a circa il doppio del costo dell’altra fonte principale di acqua.

Costoso, sì, ma vitale per il fatto che è locale e affidabile. “La siccità è una condizione ricorrente qui in California”, ha detto Jeremy Crutchfield, responsabile delle risorse idriche presso la San Diego County Water Authority. “Siamo appena usciti da una siccità di cinque anni nel 2017. L’impianto ha ridotto la nostra dipendenza dalle forniture importate, che a volte è difficile qui in California. Quindi è una componente per l’affidabilità.”

Un secondo impianto, simile a Carlsbad, è in costruzione a Huntington, California, con la stessa capacità di 50 milioni di galloni al giorno. Attualmente ci sono 11 impianti di desalinizzazione in California, e altri 10 sono stati proposti.

E’ stato un lungo periodo di tempo per la desalinizzazione-desalazione in breve. Per decenni, ci è stato detto che un giorno avrebbe trasformato gli oceani di acqua salata in acqua dolce e placato la sete del mondo. Ma il progresso è stato lento.

Questo sta cambiando ora, poiché la desalinizzazione sta entrando in gioco in molti luoghi del mondo. Diversi fattori stanno convergendo per portare nuovi impianti in linea. La popolazione è cresciuta in molti luoghi con problemi d’acqua, comprese parti della Cina, dell’India, del Sudafrica e degli Stati Uniti, specialmente in Arizona e in California. Inoltre, la siccità – in parte causata dal cambiamento del clima – si sta verificando in molte regioni che non molto tempo fa pensavano che le loro scorte fossero abbondanti.

San Diego è uno di quei posti. Con appena 12 pollici di pioggia all’anno nel clima mediterraneo della California del Sud e nessuna acqua freatica, la regione riceve metà della sua acqua dal lontano fiume Colorado. La quantità di neve che cade nelle Montagne Rocciose e mantiene il fiume potente che scorre, tuttavia, è notevolmente diminuita negli ultimi due decenni, e secondo alcuni ricercatori potrebbe essere parte di un’aridificazione permanente dell’Ovest. Il cambiamento climatico è un fenomeno molto reale per i gestori dell’acqua in tutto il sud-ovest e altrove.

Nel frattempo, il costo dell’acqua desalinizzata è sceso mentre la tecnologia si evolve e il costo delle altre fonti aumenta. Negli ultimi tre decenni, il costo della desalinizzazione è sceso di oltre la metà.

Un boom della desalinizzazione, però, non significa che ovunque abbia accesso al mare abbia trovato una nuova fonte di acqua dolce. Le circostanze giocano un ruolo importante. “Quando le popolazioni aumentano e le riserve d’acqua di superficie esistenti vengono esaurite o le acque sotterranee sono esaurite o inquinate, allora i problemi sono acuti e ci sono scelte da fare” sul desal, ha detto Michael Kiparsky del Wheeler Water Institute presso la UC Berkeley School of Law. “Ci sono luoghi in tutto il mondo dove la desalinizzazione ha un senso economico, dove c’è un’alta pressione sulle risorse idriche più un sacco di risorse energetiche disponibili”, come il Medio Oriente.

I sostenitori della desalinizzazione riconoscono che l’industria deve affrontare e risolvere alcuni gravi problemi ambientali se vuole continuare a crescere. La desalinizzazione richiede grandi quantità di energia, che in alcuni luoghi è attualmente fornita dai combustibili fossili. Kiparsky avverte di un ciclo di feedback in cui più desalinizzazione è necessaria quando il pianeta si riscalda, il che porta a più emissioni di gas serra. Inoltre, ci sono serie preoccupazioni per i danni alla vita marina causati dai sistemi di aspirazione degli impianti e dalle acque reflue extra-salate.

I primi impianti di desalinizzazione su larga scala sono stati costruiti negli anni ’60, e ora ci sono circa 20.000 strutture in tutto il mondo che trasformano l’acqua marina in acqua dolce. Il regno dell’Arabia Saudita, con pochissima acqua dolce e costi energetici bassi per i combustibili fossili che usa nei suoi impianti di desalinizzazione, produce più acqua dolce di qualsiasi altra nazione, un quinto del totale mondiale.

Anche l’Australia e Israele sono attori importanti. Quando la siccità del millennio ha colpito il sud-est dell’Australia dalla fine degli anni ’90 al 2009, i sistemi idrici della regione sono scesi a piccole frazioni della loro capacità di stoccaggio. Di fronte alla crisi, Perth, Melbourne e altre città si sono imbarcate in una grande corsa agli impianti di desalinizzazione. L’impianto di Melbourne, che ha fornito la sua prima acqua nel 2017, è costato 3,5 miliardi di dollari e fornisce un terzo della fornitura della città. È fondamentale perché la regione ha avuto precipitazioni al di sotto della media per 18 degli ultimi 20 anni.

Anche Israele è tutto preso dalla desalinizzazione. Ha cinque grandi impianti in funzione e prevede di costruirne altri cinque. Le croniche carenze d’acqua sono ormai una cosa del passato, dato che più della metà del fabbisogno interno del paese è soddisfatto dall’acqua del Mediterraneo.

In tutto il mondo, più di 300 milioni di persone ottengono ora la loro acqua da impianti di desalinizzazione, secondo l’International Desalination Association.

Ma nonostante la necessità, gli impianti di desalinizzazione non saranno costruiti su ogni costa. La prima tra le barriere è il costo della costruzione di un impianto e il costo del trattamento dell’acqua. La San Diego County Water Authority paga circa 1.200 dollari per un acro-piede d’acqua proveniente dal fiume Colorado e dal delta del fiume Sacramento San Joaquin e pompata per centinaia di miglia verso la California del sud. La stessa quantità dall’impianto di Carlsbad – sufficiente a rifornire una famiglia di cinque persone per un anno – costa circa 2.200 dollari. Mentre il lago Mead – la riserva d’acqua del fiume Colorado al confine tra Nevada e Arizona che rifornisce San Diego – scende precipitosamente, un giorno, forse nei prossimi anni, potrebbe non essere più in grado di rifornire San Diego. La certezza è fondamentale.

La dissalazione, tuttavia, è afflitta da alcuni gravi problemi ambientali. Ci sono due tipi di desalinizzazione: quella termica, che riscalda l’acqua e poi cattura la condensa, e l’osmosi inversa, che forza l’acqua di mare attraverso i pori di una membrana che sono molte volte più piccoli del diametro di un capello umano. Questo intrappola le molecole di sale, ma permette alle molecole d’acqua più piccole di passare attraverso. Entrambi richiedono una grande quantità di energia, e le emissioni di gas serra create dall’energia necessaria – specialmente in Medio Oriente, dove i combustibili fossili generano elettricità – sono un contributo significativo al riscaldamento globale.

Ci sono anche impatti ecologici. Ci vogliono due galloni di acqua di mare per fare un gallone di acqua dolce, il che significa che il gallone lasciato è salmastro. Viene smaltita restituendola all’oceano e – se non viene fatto correttamente, diffondendola su grandi aree – può impoverire l’oceano di ossigeno e avere impatti negativi sulla vita marina.

Uno studio dell’Istituto delle Nazioni Unite per l’acqua, l’ambiente e la salute, pubblicato all’inizio di quest’anno, sostiene che il problema dei rifiuti in salamoia è stato sottovalutato del 50 per cento e che, quando si mescola con i prodotti chimici destinati a impedire che i sistemi si sporchino, la salamoia è tossica e causa un grave inquinamento.

Un altro problema deriva dall’aspirazione dell’acqua marina per la lavorazione. Quando un pesce o un altro organismo di grandi dimensioni si blocca sullo schermo di aspirazione, muore o viene ferito; inoltre, larve di pesce, uova e plancton vengono risucchiati nel sistema e vengono uccisi.

“Alla nostra aspirazione abbiamo piccoli organismi, che ammontano a circa un chilo e mezzo di pesce adulto al giorno”, ha detto Jessica Jones, una portavoce della Poseidon Water, che possiede l’impianto di Carlsbad. “Per mitigare questo stiamo ripristinando 66 acri di zone umide nella baia di San Diego. E abbiamo appena ottenuto l’autorizzazione per una nuova presa che ridurrà gli impatti.”

Secondo Heather Cooley, direttore della ricerca al Pacific Institute, “Ci sono molte incognite sull’impatto sulla vita marina. Non c’è stato molto monitoraggio nelle strutture”. Una strategia sempre più utilizzata per ovviare, o ridurre, questo problema è quella di seppellire le prese d’acqua marina sotto il fondo del mare e utilizzare il fondo sabbioso dell’oceano come un filtro naturale.

Nel 2016, la California ha approvato l’emendamento sulla desalinizzazione, che ha reso più severe le norme per la presa e lo smaltimento della salamoia. I sostenitori della desalinizzazione sostengono che i cambiamenti sono stati onerosi e stanno rallentando la marcia verso un futuro desalinizzato.

A causa del costo del trattamento dell’acqua di mare e degli impatti sull’oceano, gran parte della recente crescita della desalinizzazione ha coinvolto l’uso di acqua salmastra. I solidi nell’acqua salmastra sono un decimo di quelli dell’acqua dell’oceano, e questo rende il processo molto più economico.

L’Arizona, perennemente a corto d’acqua e di fronte alla carenza di rifornimento del fiume Colorado, sta cercando sia un impianto di desalinizzazione dell’acqua marina in collaborazione con il Messico – che ha l’accesso all’oceano che manca allo stato – sia impianti che possono trattare i 600 milioni di acri-piede di depositi di acqua salmastra che lo stato stima di avere.

Il Texas, nel frattempo, ha 49 impianti comunali di desalinizzazione che trattano l’acqua salmastra, sia superficiale che sotterranea. San Antonio sta attualmente costruendo quello che sarà il più grande impianto di dissalazione di acqua salmastra del paese. Nella sua prima fase, produce 12 milioni di galloni al giorno, sufficienti per 40.000 famiglie, ma entro il 2026, l’impianto, noto come H2Oaks, produrrà 30 milioni di galloni al giorno. La desalinizzazione dell’acqua salmastra costa da 1.000 a 2.000 dollari per piede d’acro.

Il Cooley del Pacific Institute sostiene che prima di costruire impianti di desalinizzazione, i comuni dovrebbero implementare pienamente i programmi di conservazione, promuovere il riutilizzo potabile – il riutilizzo delle acque reflue, noto anche come riciclaggio water-to-tap – o trattare il deflusso dell’acqua piovana. “Ha senso fare prima le opzioni più economiche e lasciare le opzioni più costose lungo la strada per essere sviluppate quando ne avrete bisogno”, ha detto.

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