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Dissalazione dell'acqua marina con l'energia solare

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L'Arabia Saudita ha recentemente stretto un accordo con IBM per la realizzazione di un impianto innovativo per la purificazione (dissalazione) dell'acqua di mare basato sull'utilizzo dell'energia solare.

L'agenzia nazionale per la ricerca dell'Arabia Saudita, King Abdulaziz City for Science and Technology (KACST), sta per costruire nella città di Al-Khafji quello cha diverrà il più grande impianto di dissalazione al mondo alimentato dall'energia solare. Per un paese come l'Arabia Saudita che soddisfa la maggiorparte del fabbisogno interno di acqua potabile rimuovendo il sale ed altri minerali dall'acqua marina, questo tipo di soluzione è quella più naturale, disponendo di abbondante luce solare per molte ore al giorno.

Il nuovo impianto sfrutterà un nuovo tipo di tecnologia fotovoltaica ed un innovativo sistema di filtraggio dall'acqua, sviluppati da KACST in collaborazione con IBM. La data prevista per il completamento dell'impianto è la fine del 2012, quando esso sarà in grado di produrre 30000 metri cubi di acqua dissalata al giorno, una quantità sufficiente a soddisfare il fabbisogno di acqua potabile di 100000 persone.

L'obiettivo primario dell'agenzia KACST è quello di ridurre i costi della dissalazione dell'acqua; attualmente, circa il 50% dei costi operativi complessivi sono imputabili all'energia utilizzata per far funzionare l'impianto (si utilizza prevalentemente combustibile di derivazione fossile).

A seconda del prezzo corrente del combustibile, il costo necessario per la produzione di un metro cubo di acqua è compreso tra 40 e 90 centesimi di US$. Oltre a ridurre i costi, l'impiego di energia solare è preferibile in quanto riduce l'emissione di sostanze inquinanti e permette di salvaguardare il pianeta.

Gli impianti per la dissalazione dell'acqua si basano tipicamente sul processo di distillazione, mentre la tendenza attuale per i nuovi impianti (incluso quello di Al-Khafji) è quella di utilizzare un processo denominato osmosi inversa, tramite il quale l'acqua marina, attraversando una membrana di polimeri in condizioni di elevata pressione, permette la separazione del sale dall'acqua.

Entrambi i tipi di processo richiedono un utilizzo intensivo di energia: si stima che l'Arabia Saudita, il maggior produttore di acqua dissalata al mondo, utilizzi circa 1,5 milioni di barili di petrolio al giorno per questi impianti.

Il nuovo impianto, oltre che sull'osmosi inversa, è basato sulla tecnologia fotovoltaica concentrata sviluppata da IBM. Con essa, un sistema di lenti o specchi focalizza la luce solare su celle fotovoltaiche ultra efficienti che convertono l'energia solare in elettricità. Un problema tecnico comportato da questo tipo di applicazione è rappresentato dall'elevato calore da dissipare.

Il sistema fotovoltaico messo a punto da IBM è in grado di amplificare l'energia solare 2300 volte, concentrandola su un'area di 1 cm quadrato di cella solare, ma questo richiede un'efficiente dissipazione di calore: IBM ha risolto il problema con un metallo liquido altamente conduttivo, una lega di indio e gallio, che riveste la parte inferiore del semiconduttore.

La nanomembrana di polimeri, sviluppata da IBM in collaborazione con l'Università del Texas, è molto più robusta ed efficiente delle tradizionali membrane realizzate con poliammide, ed è in grado di rimuovere il 99.5% del sale presente nell'acqua marina.

L'immagine seguente mostra un'unità di concentrazione fotovoltaica sviluppata da IBM Research:

E' inoltre disponibile questo video (in lingua inglese) nel quale viene spiegata la soluzione creata da IBM:

Comunicato Stampa IBM

 

 

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ritratto di FrancodaVT

Ottimo articolo

Ottimo articolo Slovati!

Penso che in Arabia Saudita le cose prendono delle strade, da noi impensabili.
Con l'ampia disponibilità economica che hanno a disposizione, si possono permettere qualsiasi tipo di investimento, ma soprattutto, senza rischi. Se va male, pazienza, anche se si buttano alcuni milioni di dollari, in 10 minuti, ne sgorgano altrettanti di petrolio dal sottosuolo!
Se va bene riducono sensibilmente i costi, ottenendo vantaggi che si sommano a quelli che già madre natura ha fornito alla loro terra.

ritratto di slovati

Anche io sono rimasto impressionato

Anche io sono rimasto impressionato da questa notizia. L'Arabia Saudita ha dimostrato una sensibilità nei confronti delle questioni ambientali e una lungimiranza veramente encomiabili (teniamo presente che, per loro, il petrolio ha costi molti inferiori ai nostri, quindi avrebbero potuto continuare a dissalare l'acqua alimentando gli impianti con combustibile di derivazione fossile). Anche l'Italia, potenzialmente, potrebbe trarre beneficio da impianti di questo tipo, visto che spesso c'è carenza idrica nelle zone del centro-sud, dove per contro ci sono molti km di coste e sole abbondante per molti giorni all'anno.

 

 

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