Ottenere acqua potabile stabile è una delle sfide più importanti che molte regioni del mondo devono affrontare oggi. Secondo un rapporto pubblicato dall'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) e dal Fondo delle Nazioni Unite per l'Infanzia nel 2025, un quarto della popolazione mondiale non ha ancora accesso ad acqua potabile stabile e regolamentata, e questo problema si intensificherà ulteriormente con l'aumento del declino.
L'acqua salmastra è un tipo di corpo idrico aggiuntivo con una salinità superiore a quella dell'acqua dolce ma inferiore a quella dell'acqua marina; la salinità si riferisce specificamente alla concentrazione di sali disciolti nell'acqua e la sua caratteristica principale è che la salinità è compresa tra l'acqua dolce e l'acqua marina.
Ad esempio, secondo gli standard dell'Agenzia statunitense per la protezione dell'ambiente (EPA), il contenuto di TDS dell'acqua potabile dovrebbe essere inferiore a 500 ppm, mentre il contenuto di TDS dell'acqua salmastra varia da 3000 a 10000 ppm! Il modo più intuitivo per comprendere l'acqua salmastra è immaginare l'intersezione tra fiumi e oceani: i corpi idrici che si formano durante la transizione dall'acqua dolce all'acqua marina sono esempi di acqua salmastra. Queste aree sono chiamate estuari e sono habitat di organismi che tollerano il sale, come mangrovie e ostriche!
| Tipo di acqua | Intervallo di concentrazione del sale (ppm) | Caratteristiche |
|---|---|---|
| Acqua dolce | <1000 | può essere bevuto dopo essere stato bollito |
| Acqua salmastra | 1000-15000 | deve essere trattata prima di essere bevuta |
| Acqua di mare | 30000-40000 | Gusto fortemente salato e amaro, che richiede un trattamento speciale |
| acqua potabile | <500 | può essere bevuto direttamente |
Il raggio di diffusione dell'acqua salmastra è molto ampio e le sue tracce si trovano negli estuari, nei corsi d'acqua e nelle falde acquifere sotterranee in ambienti naturali. Gli estuari sono la fonte più naturale di acqua salmastra e le foci dei principali fiumi di tutto il mondo si sono diffuse, come la confluenza del Tamigi con il Mare del Nord a Londra, la confluenza del fiume Hudson con la Baia di New York a New York e la confluenza del Rio delle Amazzoni con l'Oceano Atlantico in Brasile, tutte zone che hanno formato tipiche estuari di acqua salmastra.
Per ragioni geologiche e storiche, alcuni laghi contengono anche acqua salmastra e il Mar Caspio, il più grande lago del mondo, ne è un tipico rappresentante. La sua formazione è legata agli antichi relitti marini tra il continente eurasiatico. Simili laghi di acqua salmastra sono ampiamente distribuiti in tutto il mondo, con cinque laghi di acqua salmastra visibili solo in India;
Anche le attività artificiali possono creare fonti di acqua salmastra, come le paludi sommerse artificialmente per la riproduzione dei gamberi e gli stagni e i corsi d'acqua formati dalla costruzione di dighe per regolare le correnti fluviali e marine; anche le falde acquifere fossili profonde contengono acqua salmastra. Il motivo per cui queste acque sotterranee sono leggermente salate può essere attribuito ad antichi residui marini, all'intrusione di acqua salata nelle zone costiere o all'eccessivo assorbimento di minerali come sodio e cloruro durante l'infiltrazione dell'acqua;
Il trattamento dell'acqua salmastra richiede l'uso di un sistema di trattamento dell'acqua con capacità di desalinizzazione completa. Il fulcro della capacità di desalinizzazione consiste nel rimuovere i sali minerali disciolti dall'acqua e trasferirli in acqua dolce che può essere ingannata! Le principali tecnologie di desalinizzazione applicate alla gestione dell'acqua salmastra sono l'osmosi inversa e la distillazione. Sebbene queste due tecniche possano essere utilizzate anche per la desalinizzazione dell'acqua di mare, a causa della maggiore salinità dell'acqua di mare, il trattamento è molto inferiore a quello dell'acqua salmastra;
1. Tecnologia ad osmosi inversa
L'osmosi inversa è attualmente la tecnologia di desalinizzazione dell'acqua salmastra più diffusa in tutto il mondo. Questa tecnica applica una pressione specifica all'acqua salmastra, costringendola a penetrare attraverso una membrana semipermeabile. I minuscoli pori della membrana bloccano la fusione del sale e di altri inquinanti, lasciando passare solo le molecole d'acqua, ottenendo così la conversione dell'acqua salmastra in acqua dolce;
2. Tecnologia di distillazione
Il processo di distillazione simula il processo di evaporazione e condensazione in natura. Riscaldando, l'acqua salmastra evapora formando vapore. Poiché il sale e i minerali non possono evaporare con il vapore acqueo, il vapore condensato può essere trasferito all'acqua dolce; Esistono due principali tecniche di distillazione adatte alla desalinizzazione dell'acqua salmastra: l'evaporazione flash multistadio e la distillazione solare. La prima è adatta alla lavorazione industriale su larga scala, mentre la seconda è più adatta alle operazioni su piccola scala e alle piccole comunità.
Nell'evaporazione flash multistadio, l'acqua salmastra passa attraverso più camere, viene riscaldata e compressa ad alta pressione, quindi entra nelle camere successive dove la pressione diminuisce gradualmente. Quando la pressione scende bruscamente, l'acqua bolle rapidamente per produrre vapore, che può essere raccolto come acqua dolce dopo la condensazione! L'Arabia Saudita dispone di uno dei più grandi sistemi di evaporazione flash multistadio al mondo, con una produzione giornaliera di acqua dolce di circa 200 milioni di galloni.
Le due capacità di leadership mainstream hanno principi diversi, vantaggi unici e sono adatte a diversi scenari applicativi; il vantaggio principale dell'osmosi inversa risiede nell'elevata efficienza, nel consumo energetico relativamente basso e nell'alto grado di modularità. Può essere utilizzata per costruire fabbriche su larga scala o configurare piccole apparecchiature domestiche, particolarmente adatte per l'approvvigionamento idrico urbano e per gli scenari di utilizzo dell'acqua industriale che richiedono un'elevata velocità di elaborazione e stabilità della qualità dell'acqua;
I vantaggi della tecnologia di distillazione si riflettono nella semplicità di funzionamento, nei bassi costi di manutenzione, nella maggiore adattabilità alla qualità dell'acqua grezza e nella capacità di desalinizzare efficacemente l'acqua salmastra attraverso l'evaporazione e la condensazione, anche se contiene molte impurità; tra questi, la distillazione solare si basa interamente sull'energia pura e non richiede il consumo di elettricità o combustibili fossili. È molto adatta per le aree remote, le isole e le piccole comunità con perdite di alimentazione e svolge un ruolo significativo nella protezione dell'ambiente e nella sostenibilità.
L'acqua salmastra ha valori applicativi diversi allo stato naturale e dopo essere stata controllata; l'acqua salmastra allo stato naturale, grazie al suo basso costo e alla facilità di accesso, è spesso utilizzata come mezzo di raffreddamento nell'industria dell'energia termica, del petrolio e del gas e nell'industria mineraria.
L'uso più importante dell'acqua salmastra desalinizzata è l'acqua potabile per gli esseri umani e il bestiame, che è anche la chiave per risolvere il problema dell'approvvigionamento idrico nelle aree aride e con scarsità d'acqua. Con l'aggravarsi della carenza globale di acqua dolce, soprattutto nelle regioni aride in via di sviluppo, la gestione dell'acqua salmastra è diventata un modo importante per alleviare la domanda di acqua!
L'acqua salmastra non può essere bevuta direttamente, poiché la sua alta concentrazione di sale è la ragione principale. Dopo aver bevuto acqua salmastra, i reni devono sovraccaricarsi per produrre più urina e alleviare il sale in eccesso. Questo processo può causare una rapida perdita di acqua nell'organismo, portando infine a sintomi di disidratazione. Il consumo a lungo termine può anche causare danni permanenti a organi come i reni.
Ma dopo la desalinizzazione, l'acqua salmastra può soddisfare gli standard di potabilità stabili! Entrambe le tecnologie di osmosi inversa e di distillazione sono in grado di rimuovere efficacemente il sale e le sostanze inquinanti dall'acqua, e la qualità dell'acqua trattata può soddisfare gli standard igienici dell'acqua potabile dell'Organizzazione Mondiale della Sanità e di vari Paesi, come gli “Standard sanitari per l'acqua potabile” della Cina (GB 5749-2022) o gli standard dell'EPA degli Stati Uniti, rendendola una fonte sicura e affidabile di acqua potabile!
Il desalinizzazione dell'acqua salmastra è un modo importante per affrontare la crisi idrica globale, trasferendo le risorse idriche ad alto contenuto salino in acqua utilizzabile attraverso tecniche come l'osmosi inversa e la distillazione! In futuro, con il miglioramento delle proprietà anti-inquinamento dei materiali delle membrane e l'accoppiamento di energie rinnovabili, il costo del trattamento dell'acqua salmastra si ridurrà ulteriormente, fornendo soluzioni sostenibili per le aree con carenza idrica.
Se avete ulteriori domande sulla tecnologia di trattamento, sulla distribuzione delle risorse o su altre questioni relative alle risorse idriche dell'acqua salmastra, sentitevi liberi di discutere e scambiare idee in qualsiasi momento.
Kysearo è un'azienda leader nella produzione di sistemi di trattamento delle acque con sede in Cina, specializzata nella progettazione e produzione di sistemi di trattamento delle acque ad alta efficienza.
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