Desalinizzazione

Secondo la legislazione dell'UE, in assenza di VIA obbligatoria non esiste un processo di consultazione formale per la realizzazione di un impianto di desalinizzazione. A livello di paesi, l'impegno delle parti interessate nei progetti di desalinizzazione può essere richiesto dalla legislazione nazionale specifica in vigore o attivato attraverso processi informali, ad esempio per individuare congiuntamente la migliore ubicazione di un impianto.

La desalinizzazione è ancora il metodo di trattamento delle acque a più alta intensità energetica e, per evitare il disadattamento, deve essere combinata con l'uso di fonti di energia rinnovabili e l'aumento dell'efficienza nell'uso dell'energia. 

Il fabbisogno elettrico varia a seconda della tecnologia di desalinizzazione, della salinità della fonte d'acqua e del livello di purezza desiderato dell'acqua dissalata al termine del trattamento. In generale, le tecnologie di desalinizzazione a membrana come l'osmosi inversa (RO) hanno requisiti energetici inferiori rispetto alle tecnologie termiche come il flash multistadio (MSF). I sistemi MSF richiedono circa 83-84 kWh/m 3 di energia, mentre i sistemi RO su larga scala richiedono 3-5 kWh/m 3 per l'acqua salina e 0,5-2,6 kWh/m 3 per l'acqua salmastra (Olsson, 2012 in Magagna et al, 2019). Di conseguenza, i costi operativi sono elevati. L'Agenzia internazionale per l'energia ha stimato che, a livello mondiale, il consumo energetico della desalinizzazione dovrebbe aumentare di otto volte entro il 2040, a causa dell'aumento della domanda di acqua dolce (Agenzia internazionale per l'energia, 2016). 

La ricerca si concentra sull'aumento dell'efficienza energetica del processo di desalinizzazione e sull'aumento dell'uso di energia pulita. Le pratiche che combinano la desalinizzazione con le energie rinnovabili includono: 

• Combinazione di desalinizzazione e generazione di energia termica, in cui il calore di scarto della centrale elettrica viene utilizzato come fonte di calore per il processo di desalinizzazione. 
• desalinizzazione a energia solare; questa opzione è particolarmente adatta per le regioni più secche e soleggiate, come il Medio Oriente, l'Africa settentrionale e l'Europa mediterranea. Nel luglio 1988 è stato messo in atto il primo sistema di distillazione solare multieffetto presso la Plataforma Solar de Almería, un centro di ricerca solare situato nel sud-est della Spagna (García-Rodríguez e Gómez-Camacho, 2001). 
• desalinizzazione a energia eolica; ad esempio nell'isola greca di Milos, dove dal 2007 è operativa un'unità di desalinizzazione a base eolica. L'unità ha una capacità di 3.000 m 3/ giorno. 
• Impianti di desalinizzazione alimentati con energia generata dal mare; un sistema di desalinizzazione ad onda è ad esempio previsto per Capo Verde, al largo della costa occidentale dell'Africa. Lo sviluppatore sostiene che il cosiddetto impianto Wave20 produrrà acqua potabile a un terzo del prezzo dei sistemi convenzionali. 
• Impianti di desalinizzazione che utilizzano energia geotermica; questa fonte di energia può generare elettricità e calore, rendendolo adatto sia per la desalinizzazione termica che per l'osmosi inversa. Un progetto nell'isola di Milos (Grecia) ha dimostrato la fattibilità dell'energia geotermica per la desalinizzazione, producendo 1.920 m3/giorno di acqua dolce per la comunità locale a costi molto bassi. 

Lo scarico di salamoia può avere un impatto negativo sugli ecosistemi marini locali in quanto aumenta i livelli di salinità nell'acqua di mare. La salamoia prodotta dal processo di desalinizzazione contiene sostanze chimiche utilizzate durante la fase di pretrattamento. Poiché la salamoia è più pesante della normale acqua di mare, si accumula sul fondo marino, minacciando le specie sensibili al livello di salinità. (AEA, 2012). La ricerca sta studiando il modo migliore per risolvere o ridurre al minimo i problemi ambientali causati dallo scarico e dalla gestione della salamoia. Ad esempio, il progetto LIFE ZELDA ha dimostrato la fattibilità tecnica ed economica di strategie di gestione della salamoia basate sull'uso di metatesi di elettrodialisi (EDM) e preziosi processi di recupero di composti con l'obiettivo finale di raggiungere un processo a scarica liquida zero (ZLD). La salamoia può anche essere convertita in sostanze chimiche che possono essere riutilizzate nel processo di desalinizzazione stesso (Kumar et al., 2019). 

I principali fattori di costo sono la tecnologia utilizzata, il costo dell'energia, le dimensioni e la configurazione dell'impianto, la qualità dell'acqua di alimentazione e dell'acqua desalinizzata e i requisiti di conformità ambientale. La maggior parte di questi fattori sono di natura site-specific. Anche i costi di trasporto e distribuzione dell'acqua sono importanti e vi sono vantaggi in termini di costi per gli impianti situati vicino alla costa e su terreni pianeggianti (a causa del minore fabbisogno energetico per il trasporto verso l'alto; un ascensore verticale di 100 metri è costoso quanto un trasporto orizzontale di 100 chilometri). 

Nel complesso, le tecnologie di desalinizzazione termica, in particolare gli impianti MSF, sono più ad alta intensità di capitale rispetto a SWRO. Tuttavia, i costi di mantenimento e di funzionamento degli impianti SWRO per ciascuna unità di produzione sono il doppio rispetto a quelli degli impianti MSF e il triplo rispetto a quelli degli impianti MED. Per entrambe le tecnologie, ma in particolare per gli impianti termici, l'energia è di gran lunga la più grande voce di costo ricorrente. La qualità dell'acqua di sorgente (quali salinità, temperatura e elementi di bioincrostazione) incide sui costi, sulle prestazioni e sulla durata, ma anche sulla qualità dell'acqua che può essere raggiunta attraverso il processo di desalinizzazione. 

La comunicazione "Affrontare la sfida della carenza idrica e della siccità nell'Unione europea" del 2007 e successivamente il piano per la salvaguardia delle risorse idriche europee (2012) propongono una gerarchia delle misure idriche, considerando che l'approvvigionamento idrico alternativo attraverso la desalinizzazione dovrebbe essere utilizzato come ultima risorsa una volta esauriti gli altri miglioramenti in termini di efficienza della domanda e della produzione. La comunicazione sull'efficienza delle risorse (COM(2011) 21) mira a creare un quadro per le politiche a sostegno della transizione verso un'economia efficiente sotto il profilo delle risorse e a basse emissioni di carbonio. La desalinizzazione è menzionata come un'opzione che fornisce una soluzione ai problemi di approvvigionamento idrico, ma può aumentare il consumo di combustibili fossili e le emissioni di gas a effetto serra, se non è alimentata con energia rinnovabile. L'UE mira a conseguire la neutralità climatica entro il 2050: un'economia a zero emissioni nette di gas a effetto serra. Questo obiettivo è al centro del Green Deal europeo e in linea con l'impegno dell'UE a favore dell'azione globale per il clima nel quadro dell'accordo di Parigi. Ciò richiederà una transizione verso impianti di desalinizzazione alimentati da energia rinnovabile con una maggiore efficienza energetica. 

Il tempo di attuazione degli impianti di desalinizzazione varia in genere tra 3 e 6 anni, comprese tutte le fasi dalla pianificazione all'operatività. 

La durata è variabile e dipende dalla tecnologia utilizzata; Ad esempio, le membrane m devono essere sostituite ogni 2-3 anni.