Desalinizzazione delle acque, pro e contro

I centri urbani costieri di tutto il mondo sono alla ricerca urgente di nuove fonti d’acqua sostenibili poiché le loro forniture locali diventano meno affidabili. Negli Stati Uniti, il problema è particolarmente urgente in California, che sta affrontando una siccità multidecennale da record.

Il governatore della California Gavin Newsom ha recentemente pubblicato un piano da 8 miliardi di dollari per far fronte alla contrazione dell’approvvigionamento idrico. Insieme alla conservazione, allo stoccaggio e al riciclaggio dell’acqua, include la desalinizzazione di più acqua di mare.

La desalinizzazione degli oceani, che trasforma l’acqua salata in acqua fresca e pulita, ha un fascino intuitivo come strategia di approvvigionamento idrico per le città costiere. La fornitura grezza di acqua salata è praticamente illimitata e affidabile.

La desalinizzazione degli oceani è già una delle principali fonti d’acqua in Israele e negli Emirati Arabi Uniti. Anche le città del Medio Oriente, dell’Australia, dell’Europa mediterranea, degli Stati Uniti sud-occidentali e dell’Australia fanno affidamento su di essa. Ci sono più di 20 impianti di desalinizzazione degli oceani operativi in California, più alcuni in Florida. Molte altri impianti negli Stati Uniti rimuovono il sale da fonti di acqua salmastra (salata) come le acque sotterranee nell’entroterra, specialmente in Texas.

Tuttavia, le prove attuali mostrano che anche nelle città costiere, la desalinizzazione degli oceani potrebbe non essere la migliore o addirittura tra le migliori opzioni per affrontare le carenze idriche. Ecco le questioni principali che le comunità che valutano questa opzione dovrebbero considerare.

Uccidere la vita acquatica

Le tecnologie scalabili per la rimozione del sale dall’acqua sono migliorate costantemente negli ultimi decenni. Ciò è particolarmente vero per il trattamento delle acque sotterranee salmastre, che sono meno salate dell’acqua di mare.

Ma la desalinizzazione può ancora avere importanti impatti ambientali. I pesci possono essere uccisi quando sono intrappolati contro gli schermi che proteggono le valvole di aspirazione degli impianti di desalinizzazione e piccoli organismi come batteri e plancton possono essere risucchiati nelle piante e uccisi quando passano attraverso il sistema di trattamento. Nel maggio 2022, la Commissione costiera della California ha respinto all’unanimità una proposta di impianto di dissalazione oceanica da 1,4 miliardi di dollari a Huntington Beach, in parte a causa del suo potenziale effetto sulla vita marina.

Gli impianti di desalinizzazione scaricano salamoia e acque reflue, che possono anche uccidere la vita acquatica vicina se il processo non viene eseguito correttamente. E generare la grande quantità di energia che gli impianti consumano ha i suoi impatti ambientali fino a quando non può essere fatto senza emissioni di carbonio, che nella maggior parte dei casi è ancora lontano anni.

Acqua inaccessibile da piante costose

Il costo è un altro grande ostacolo. Nella maggior parte delle aree, si prevede che il costo della desalinizzazione degli oceani rimarrà considerevolmente superiore al costo di alternative fattibili come la conservazione per i prossimi decenni, la sequenza temporale utilizzata dalle utility per pianificare nuovi investimenti. I miei colleghi ed io l’abbiamo trovato nella nostra ricerca confrontando le alternative di approvvigionamento idrico per Huntington Beach, anche se abbiamo fatto ipotesi favorevoli sui costi di desalinizzazione degli oceani.

È improbabile che nel breve e medio termine si verifichino miglioramenti dei costi delle principali tecnologie pronte per il mercato. E i costi della desalinizzazione possono aumentare in risposta all’aumento dei prezzi dell’energia, che rappresentano fino alla metà del costo della rimozione del sale dall’acqua.

Inoltre, le proiezioni del costo del capitale per gli impianti di desalinizzazione spesso sottovalutano notevolmente il costo reale di questi impianti. Ad esempio, il costo finale (1 miliardo di dollari) per costruire l’impianto di desalinizzazione degli oceani a Carlsbad, in California, aperto alla fine del 2015, è stato quattro volte superiore alla proiezione originale.

Il nostro centro ha anche valutato se le tubazioni nell’acqua oceanica dissalata siano un’opzione praticabile per le piccole aree tipicamente rurali con sistemi idrici pubblici o pozzi privati che si sono esauriti o stanno per esaurirsi. In diverse parti della California dove ciò è accaduto, come Porterville nella Central Valley e Montecito lungo la costa, lo stato sta pagando oltre $ 1 per gallone per trasportare piccole scorte di acqua in bottiglia. È molto più alto anche dell’acqua di mare dissalata più costosa.

In questi casi, abbiamo riscontrato che l’economia relativa e persino l’impatto ambientale possono essere esclusi, ma non la politica e la gestione dei nuovi gasdotti. Questo perché l’approvvigionamento idrico è generalmente governato a livello locale e molte aree locali oltre a quelle che ne beneficiano dovrebbero concordare un nuovo gasdotto dalla costa.

Più in generale, troviamo che i fautori di questi progetti non perseguono in modo proattivo strategie che renderebbero più equo l’accesso all’acqua, come la progettazione di strutture a tariffazione pubblica che proteggano le famiglie a basso reddito dai costi più elevati, fornendo aiuti finanziari alle piccole comunità o consolidando i sistemi idrici.

Opzioni migliori: conservazione, riutilizzo, archiviazione e commercio

Nella maggior parte dei luoghi, molte altre opzioni di approvvigionamento possono e devono essere perseguite in tandem prima della desalinizzazione degli oceani. Tutti questi passaggi forniranno più acqua a un costo inferiore.

Il primo e relativamente più economico per affrontare la carenza d’acqua è utilizzarne meno. Trovare modi per indurre le persone a utilizzare meno acqua potrebbe ridurre la domanda esistente del 30%-50% in molte aree urbane che hanno già iniziato gli sforzi di conservazione.

In secondo luogo, il riciclaggio o il riutilizzo delle acque reflue trattate è spesso meno costoso della desalinizzazione. La tecnologia e le normative in questo settore stanno avanzando e ciò sta già rendendo possibili grandi investimenti nel riciclaggio in molte regioni aride.

In terzo luogo, la capacità di stoccaggio per una migliore cattura dell’acqua piovana, anche in aree dove piove raramente, può essere raddoppiata o quadruplicata in regioni come Los Angeles e parti dell’Australia, a un prezzo compreso tra un terzo e la metà del costo per unità di acqua dissalata.

Anche la pulizia delle falde acquifere locali inquinate e l’acquisto di acqua dagli utenti agricoli vicini, sebbene queste siano strategie costose e politicamente difficili, può essere prudente da considerare prima della desalinizzazione degli oceani.

Si spera che la fattibilità della desalinizzazione come opzione di approvvigionamento locale cambi entro la metà del secolo con l’aumento dei problemi di scarsità d’acqua a causa del cambiamento climatico. A medio termine, tuttavia, è probabile che la desalinizzazione degli oceani svolga ancora un piccolo ruolo se rientra nelle strategie olistiche per l’acqua per le aree urbane costiere.