La scarsità d'acqua sta colpendo duramente alcune aree del mondo, e con l'aumento delle temperature globali, più regioni potrebbero sperimentare condizioni di siccità.

Paesi come l'Arabia Saudita si affidano agli impianti di desalinizzazione per fornire acqua potabile ai propri residenti, producendo 5 milioni di metri cubi di acqua desalinizzata al giorno. Il metodo richiede un'elevata quantità di energia, che può limitare l'uso del processo in molte parti del mondo.

I ricercatori hanno lavorato sull'utilizzo di fonti di energia rinnovabile come il solare e l'eolico per alimentare gli impianti di desalinizzazione, e ridurre la necessità di tradizionali, metodi alimentati a combustibili fossili. Ora, una nuova ricerca presenta una risorsa inutilizzata per alimentare la desalinizzazione:l'energia geotermica.

"Stiamo cercando nel mondo in questo momento metodi migliori, metodi a basso tenore di carbonio, per creare energia, "dice Thomas Missimer, della Florida Gulf Coast University. "Vogliamo elettricità generata al carico di base, in altre parole, generato 24 ore al giorno senza interruzioni. La geotermia è uno di quei tipi di energie."

Missimer afferma che il geotermico fornisce energia in due modi:roccia bagnata e roccia secca. zone umide, come l'Islanda, utilizzare l'acqua calda dalle profondità della terra per fornire l'energia per muovere le turbine e produrre energia. Ma questo tipo di calore geotermico è raro.

D'altra parte, il potenziale geotermico delle rocce secche è più diffuso a livello globale. Missimer suggerisce di utilizzare queste aree:regioni come la California meridionale, Nord Africa, e la regione del Mar Rosso, per riscaldare l'acqua che può essere utilizzata per produrre energia.

I metodi geotermici a roccia secca sono attualmente utilizzati in alcune parti del mondo per la produzione di energia, ma Missimer dice che il calore può essere utilizzato in modi più efficienti, soprattutto con la desalinizzazione. I dettagli della nuova ricerca che costruisce un "campus di acqua e energia geotermica" saranno presentati lunedì all'incontro annuale della Geological Society of America 2018 a Indianapolis, Indiana.

Generalmente, l'acqua geotermica del terreno viene convertita in vapore, che il vapore alimenta una turbina per creare elettricità, quindi l'acqua riscaldata viene scaricata nell'atmosfera mentre è ancora calda, nella maggior parte dei casi ancora oltre i 100 gradi Celsius. Invece di sfogarsi, il team vuole utilizzare quel vapore caldo nei processi di desalinizzazione.

Il primo processo di desalinizzazione è la distillazione a più effetti (MED), che richiede acqua calda (superiore a 100 gradi Celsius), ma il secondo processo, desalinizzazione ad adsorbimento (AD), può essere eseguito su acqua più fredda, dice Missimer. Mentre il vapore si muove attraverso il sistema e si raffredda, è ancora efficace per alimentare la desalinizzazione. "Ora hai un sistema efficiente in cui hai conservato il calore latente che hai catturato nel terreno attraverso tre processi:generazione di elettricità dalla turbina, MED e AD."

Al termine del processo di desalinizzazione, Missimer afferma che l'acqua distillata e l'acqua refrigerata (dal processo AD) sono i prodotti finali. Mentre l'acqua distillata può essere consumata, anche l'acqua refrigerata viene riutilizzata:l'acqua fredda può essere riciclata attraverso l'impianto per aiutare con l'aria condizionata.

Infine, i ricercatori propongono di immagazzinare l'acqua in eccesso nelle falde acquifere per un uso successivo, che secondo Missimer è un futuro risparmio energetico. "Immagazzinando un po' di quell'acqua in eccesso, puoi usare quell'acqua stagionalmente quando è richiesta più acqua e in qualche modo uniformare le variazioni della domanda al sistema."

I vantaggi di un sistema come questo sono ampi:nello stabilimento non viene prodotta anidride carbonica, essendo tutto autonomo e alimentato da energia geotermica, piuttosto che combustibili fossili. Ha anche un vantaggio economico. "Se guardi ai vantaggi di un posto come l'Arabia Saudita, risparmiando 6 milioni di barili di petrolio al giorno, a $ 100 al barile, è una fortuna sanguinosa, " dice Missiler.

Missimer dice che è ancora più efficace di un impianto a energia solare, perché può essere eseguito 24 ore al giorno, rispetto alle sole ore diurne. Aggiunge che i vantaggi derivano davvero dall'efficienza delle operazioni. "In una struttura come questa, se funziona correttamente, non stai consumando una risorsa, "dice Missimer, aggiungendo che il calore continua a fluire ed è rinnovabile.

Per adesso, l'idea è teorica e non è stata messa in pratica. Ma Missimer aggiunge che le singole parti dell'impianto e la tecnologia sono in circolazione da un po', semplicemente non sono state combinate tutte insieme in un unico impianto. "Abbiamo imparato che a volte non hai bisogno di nuove tecnologie per fare progressi, ", dice. "A volte si tratta di mettere insieme la vecchia tecnologia in modo costruttivo per fornire un funzionamento più efficiente." Lui ei suoi colleghi sperano di mettere in pratica le loro idee di desalinizzazione a emissioni zero nel prossimo futuro.