Dissalazione delle acque marine

Tenendo in considerazione che il 97 per cento delle acque mondiali sono salate e con-centrate negli oceani e nei mari, il ricorso all’acqua di mare attraverso un processo di dis-salazione rappresenta pertanto uno dei provvedimenti oggetto di analisi per arginare i gravi disagi dovuti alle sempre più ricorrenti crisi idriche.

La dissalazione consiste nell’utilizzo di processi finalizzati a ridurre la quantità di sali disciolti nell’acqua di mare.

La dissalazione viene impiegata sia a scopo idropotabile sia in campo industriale nei processi di produzione e di raffreddamento.

Nel 2012 risultano in esercizio, in Italia, 31 impianti che producono e/o utilizzano acqua dissalata, la cui gestione è affidata a 13 gestori5. Questi impianti sono prevalente-mente ubicati sulle isole principali, lungo la costa tirrenica centro-settentrionale e sulla costa adriatica della Puglia (Figura 2.2).

5 Nell’ambito dei progetti Istat “Uso delle risorse idriche” e “Censimento delle acque per uso civile” presenti nel Programma Statistico Nazionale, si definisce la situazione degli impianti di dissalazione presenti sul territorio ita-liano, acquisendo informazioni sugli aspetti infrastrutturali e ambientali.

0 5 10 15 20 25

Stampa e riproduzione di supporti registrati Riparazione e installazione di macchine e apparecchiature Autoveicoli, rimorchi e semi-rimorchi Mobili Prodotti in pelle Computer e prodotti di elettronica e ottica Macchinari e apparecchiature n.c.a. Siderurgia e metalli di base Altri mezzi di trasporto Alimentari Abbigliamento Apparecchiature elettriche Prodotti in legno e sughero (esclusi mobili) MEDIA NAZIONALE Altre industrie manifatturiere Bevande e prodotti del tabacco Prodotti in metallo (esclusi macchinari)

Carta e prodotti di carta Altri prodotti della lavorazione di minerali non metalliferi Gomma e materie plastiche Prodotti farmaceutici di base e preparazioni farmaceutiche Coke, prodotti petroliferi raffinati e prodotti chimici Tessile Estrazione di minerali

Grafico 2.7 – Intensità d’uso dell’acqua per settore manifatturiero. Anno 2015 (litri per euro)

Il 71 per cento di questi impianti produce acqua dissalata che viene utilizzata principal-mente all’interno di processi produttivi; soltanto il rimanente 29 per cento degli impianti è finalizzato all’uso potabile.

Gli impianti per la produzione di acqua a scopo potabile sono situati per lo più sulle isole minori (Isola del Giglio, Isola di Capraia, Lampedusa, Pantelleria, Linosa, Ustica).

In generale, nel 2012, si è registrata una prevalenza di impianti che utilizzano il pro-cesso a osmosi inversa (RO) o il multi effect distillation (MED). Si osserva, inoltre, che gli impianti con processo RO sono maggiormente utilizzati per la produzione di acqua a scopo potabile; mentre a scopo industriale si preferisce il processo MED.

Figura 2.2 – Ubicazione e tipologia di processo degli impianti di dissalazione censiti. Anno 2012

Il prelievo annuo di acque marine dagli impianti esaminati ammonta complessivamente a 88,7 milioni di metri cubi (Tavola 2.2). La percentuale di prelievo più alta si è registrata negli impianti situati in Sicilia, con il 42,0 per cento del totale (37,2 milioni di metri cubi); a seguire, gli altri contributi regionali sono nell’ordine: Puglia (29,4 per cento), Sardegna (21,2 per cento), Lazio (4,4 per cento), Toscana e Liguria (1,2 per cento), Calabria (0,6 per cento).

Per l’uso idropotabile sono stati prelevati da questi impianti circa 7,9 milioni di metri cubi di acque marine, pari a circa l’8,9 per cento del prelievo totale. Il volume restante, circa 81 milioni di metri cubi, è stato destinato nell’ambito dei processi di produzione di energia termoelettrica e nell’industria petrolchimica.

Tavola 2.2 – Impianti, prelievo di acque marine e produzione di acqua dissalata per regione e tipologia di impianto di dissalazione. Anno 2012 (Prelievo e produzione in migliaia di metri cubi)

REGIONI Tipologia impianti Impianti Prelievo Produzione

Liguria 2 1.054 437 centrali termoelettriche 1 1.028 428 impianti petrolchimici - - -impianti idropotabili 1 27 9 Toscana 3 1.094 384 centrali termoelettriche - - -impianti petrolchimici - - -impianti idropotabili 3 1.094 384 Lazio 4 3.928 592 centrali termoelettriche 4 3.928 592 impianti petrolchimici - - -impianti idropotabili - - -Puglia 7 26.118 6.011 centrali termoelettriche 1 3.276 1.641 impianti petrolchimici 6 22.842 4.370 impianti idropotabili - - -Calabria 1 494 84 centrali termoelettriche 1 494 84 impianti petrolchimici - - -impianti idropotabili - - -Sicilia 9 37.219 8.003 centrali termoelettriche 3 10.740 1.852 impianti petrolchimici 1 19.680 2.751 impianti idropotabili 5 6.799 3.400 Sardegna 5 18.809 2.321 centrali termoelettriche 4 4.747 546 impianti petrolchimici 1 14.062 1.775 impianti idropotabili - - -ITALIA 31 88.716 17.832 centrali termoelettriche 14 24.213 5.143 impianti petrolchimici 8 56.584 8.896 impianti idropotabili 9 7.920 3.793

A livello regionale il prelievo di acque marine per uso potabile avviene per l’85,8 per cento in Sicilia (6,8 milioni di metri cubi), per il 13,8 per cento in Toscana (1,1 milioni di metri cubi) e per il rimanente 0,3 per cento in Liguria (27 mila metri cubi). A scala nazionale le acque marine rappresentano in termini di volume circa lo 0,1 per cento del totale prele-vato per uso idropotabile.

La produzione media annua di acqua dissalata, comprensiva sia dell’aliquota per uso industriale che di quella per uso potabile, ammonta a circa 17,8 milioni di metri cubi.

Il rapporto tra il volume di acqua prelevata e prodotta (dissalata) da un impianto dipen-de dai processi utilizzati, a loro volta strettamente legati alla dipen-destinazione d’uso dipen-dell’acqua. Per fini industriali si rende necessario un maggiore prelievo, conseguenza della natura dei processi di dissalazione impiegati all’interno delle centrali termoelettriche o delle raffi-nerie, essenzialmente di tipo evaporativo (MED o MSF - Sistemi per la micro filtrazione). Il passaggio di stato a cui è sottoposta l’acqua di mare in questi tipi di processi richiede un maggior volume di acqua salata prelevata per produrre un metro cubo di acqua dissalata.

Il volume di acqua di mare prelevata a scopo potabile risulta, in proporzione al volume prodotto, minore rispetto a quella prelevata a scopo industriale; ciò dipende dai processi di dissalazione adottati. Infatti, negli impianti a osmosi inversa (RO), l’acqua è semplicemente soggetta a migrare attraverso membrane semipermeabili evitando ogni tipo di passaggio di stato; ne consegue che il volume di acqua in alimento all’unità di dissalazione, per produrre un metro cubo di acqua dissalata, è nettamente inferiore rispetto agli impianti evaporativi.

Sulla base dei valori forniti dai gestori degli impianti in esame è stato possibile calcola-re il GOR o calcola-rendimento del processo di dissalazione, tramite la seguente formula:

GOR=Vp/Vd

dove Vp è il volume di acqua prelevata e Vd è il volume di acqua dissalata.

Gli impianti a osmosi inversa sono caratterizzati da un GOR variabile da 2,5 a 4 e possono raggiungere un recupero di acqua elevato (fino al 45 per cento). Il recupero di acqua perseguibile dagli impianti di distillazione è più basso, rispetto agli impianti a osmosi inversa, e quindi hanno un GOR variabile da 6 a 12; generalmente in grandi impianti il ren-dimento è pari a 9 o 10.

Nella Tavola 2.3 sono rappresentati, per alcuni impianti esaminati, i corrispondenti ren-dimenti GOR.

Tavola 2.3 – Indice di rendimento GOR per i principali impianti di dissalazione e regione - Anno 2012

REGIONI TIPO DI IMPIANTO GOR

Liguria ^{Centrale termoelettrica 2,4}

Impianto di dissalazione idropotabile 2,9

Toscana Impianto di dissalazione idropotabile 2,6 - 3,0

Lazio Centrale termoelettrica 3,0 - 9,0

Calabria Centrale termoelettrica 5,9

Puglia ^{Raffineria 1,9 - 9,6}

Centrale termoelettrica 2,0

Sicilia

Impianto di dissalazione idropotabile 1,0 - 3,0

Raffineria _7,2

Centrale termoelettrica _{3,8 - 10,7}

Sardegna ^{Centrale termoelettrica 7,8 - 11,6}

Raffineria 7,9