Trasformando l'acqua sporca che scarichiamo negli scarichi in nuovi prodotti, come energia pulita e fertilizzanti, può aiutare a prevenire l'esaurimento dei bacini idrici e cambiare il modo in cui viene vista questa preziosa risorsa.

Attualmente, l'uso dell'acqua rischia di lasciare metà del mondo ad affrontare una grave scarsità entro il 2030 poiché la domanda supera l'offerta. Il modo lineare in cui le nostre società e industrie pensano all'acqua – estraendola costantemente per l'uso e poi scaricandola nuovamente negli oceani e nei fiumi – è insostenibile in un mondo che affronta le sfide di una popolazione in crescita e del cambiamento climatico.

"Le risorse idriche naturali non sono infinite, " ha detto il dottor Christos Makropoulos, Professore Associato presso l'Università Tecnica Nazionale di Atene, Grecia, e il Chief Information Officer di KWR, un istituto di ricerca sull'acqua nei Paesi Bassi. "Dipendono molto da un clima stabile, che sta attualmente cambiando e abbiamo basato la nostra intera economia e mezzi di sussistenza sul fatto che siano disponibili ogni volta che ne abbiamo bisogno".

Le Nazioni Unite ritengono che potrebbe esserci abbastanza acqua per soddisfare le crescenti esigenze del mondo, ma solo se troviamo un modo migliore per sfruttare al meglio ogni goccia. Un modo per farlo è pensare all'acqua in termini di economia circolare, mantenendo l'acqua all'interno dei sistemi sociali o industriali il più a lungo possibile e contemporaneamente traendone valore aggiuntivo.

"Se riesci a trattare e riutilizzare le acque reflue, ed estrarre materiali utili ed energia, come nutrienti che potrebbero diventare fertilizzanti per l'agricoltura, o composti a valore aggiunto per l'industria chimica:proteggi l'ambiente e proteggi le tue città e le tue industrie (dalla scarsità d'acqua), " ha detto il dottor Makropoulos.

Estrazione dell'acqua

È il coordinatore di NextGen, un progetto che dimostra diverse tecnologie per l'acqua circolare in dieci diversi siti in Europa. Nei Paesi Bassi stanno usando ecosistemi ingegnerizzati per trattare e riutilizzare le acque reflue di un birrificio. Nel regno unito, stanno sviluppando tecnologie per estrarre gas metano dagli impianti di trattamento delle acque reflue in modo che possa essere utilizzato come fonte di energia.

Hanno persino un'unità di estrazione di acque reflue portatile in Grecia che estrae le acque reflue, lo pulisce con minuscole membrane, lo disinfetta e poi irriga i parchi pubblici.

Le tecnologie in tutti e dieci i siti utilizzano l'acqua in modi che riducono la quantità che deve essere estratta e quindi migliorano la resilienza regionale contro la scarsità d'acqua. La maggior parte di queste soluzioni sono state sviluppate prima dell'inizio di NextGen, ma il progetto sta aiutando a perfezionare e far progredire la tecnologia, mostrando anche il loro potenziale su un più grande, fase più commerciale.

"In ogni sito dimostriamo un assetto diverso che chiude il ciclo in termini di energia, acqua o risorse, o talvolta una combinazione di tutti e tre, " ha detto il dottor Makropoulos. "Parte dell'ambizione qui è di usare questi siti come laboratori viventi, in altre parole come spazi dove le persone – come le scuole, autorità regionali o comuni, o aziende:possono visitare e capire come funzionano."

Questo è un passo cruciale per convincere i governi e le imprese locali a cambiare il modo in cui pensano all'acqua, che è una risorsa rinnovabile piuttosto che un bene da sfruttare. Nel passato, le tecnologie circolari hanno faticato a crescere perché le autorità di regolamentazione e il mercato non ne hanno apprezzato il potenziale e non sono riuscite a creare l'ambiente commerciale necessario per guidare la domanda.

Questi "laboratori viventi" sono anche uno strumento per aiutare i regolatori a vedere la necessità di cambiare la legislazione, ha aggiunto il dottor Makropoulos. Definizioni e normative obsolete sui rifiuti ostacolano attualmente l'immissione sul mercato di alcune risorse estratte dalle acque reflue o la competitività in termini di costi.

Secondo Ilaria Schiavi, un esperto di gestione delle risorse presso IRIS, un'impresa italiana di tecnologia sostenibile, molti paesi europei faticano a capire come funziona in pratica l'economia circolare.

"Non molti paesi hanno strategie di economia circolare e quelli che lo fanno stanno ancora cercando di capire come le azioni possono arrivare alla pianificazione sul campo, " lei disse.

Ciò potrebbe significare che le opportunità di creare sistemi che riducano la domanda idrica di una regione vengano perse nei grandi progetti di sviluppo, che può bloccare le aree nell'attuale cultura dell'uso e dello smaltimento dell'acqua.

"L'approccio all'acqua è stato che sarà sempre lì e non abbiamo bisogno di pensarci quando ingrandiamo una città, "disse Schiavi, che è anche il coordinatore del progetto , che mira a dimostrare diverse tecnologie e approcci alla gestione circolare dell'acqua. "Ma non è più vero."

Bollette più basse

I ricercatori stanno sviluppando un software per aiutare le autorità locali e le imprese ad analizzare e comprendere i vantaggi economici delle strategie idriche sostenibili, come la quantità di denaro risparmiata premiando chi usa meno acqua con bollette più basse. Stanno inoltre dimostrando tecnologie di riciclaggio delle acque reflue che alleviano la pressione sui siti di trattamento delle acque reflue esistenti insieme a strategie per l'utilizzo di fonti alternative di acqua locale, come pioggia o da fonti industriali.

La maggior parte degli impianti di trattamento delle acque esistenti sono stati costruiti per gestire le acque reflue domestiche, ma con le crescenti sostanze inquinanti provenienti dall'industria vicina e il cambiamento delle abitudini nella società, come l'aumento dell'uso di antibiotici, le piante ora devono far fronte a contaminanti per i quali non erano state inizialmente progettate. Questo cocktail di inquinanti rende più costoso pulire l'acqua, ma anche più difficile estrarre risorse che potrebbero essere riutilizzate.

"Stiamo cercando di agire sui contaminanti vicini alla fonte della contaminazione perché sono abbastanza concentrati da essere trattati efficacemente, " disse Schiavi.

Il team del progetto ha già aiutato a installare un impianto di trattamento in un centro di ricerca sull'acquacoltura israeliano che consentirebbe il riciclaggio del 100% dell'acqua, eliminando così la necessità di prendere di più dall'oceano.

L'impianto utilizza le alghe per trattare le acque reflue, che estrae i nutrienti e questi vengono poi utilizzati per l'alimentazione dei pesci allevati localmente o come materia prima per nutraceutici (integratori alimentari) o altre applicazioni industriali. Questo approccio circolare impedisce anche che le acque reflue vengano scaricate nell'ambiente, dove può innescare enormi fioriture di alghe tossiche che possono soffocare altre forme di vita marina.

"Il modo migliore per prevenire i rifiuti è non generarli ed è lo stesso approccio che vogliamo creare con le acque reflue, ", ha detto Schiavi.