Creare acqua dall’aria

di Gunter Pauli – Il mercato mondiale per la produzione di acqua potabile è qualcosa di immenso. Cresce a ritmi vertiginosi, se nel 2007 era stimato intorno ai 400 miliardi di dollari, nel 2013 toccava quota 533 miliardi di dollari.

Tuttavia i costi non sono pochi.

Oltre alla produzione e al trattamento dell’acqua potabile, richiede anche le infrastrutture per la cattura e la distribuzione dell’acqua. Gli Stati Uniti hanno posato oltre 700.000 chilometri di tubi d’acqua, una rete quattro volte più lunga di tutte le autostrade nazionali.

Ma il dato allarmante è che non c’è abbastanza acqua per tutti.

Il consumo globale di acqua potabile è aumentato di 6 volte nel corso dell’ultimo secolo. La produzione di acqua non è stata in grado di tenere il passo con questa tendenza, il che ha portato a conseguenze inquietanti.

Più di 1,2 miliardi di cittadini nel mondo non hanno accesso all’acqua potabile e 2,4 miliardi di persone non dispongono di strutture igienico-sanitarie adeguate. L’approvvigionamento idrico è ulteriormente aggravato dal fatto che l’acqua e il suolo sono sempre più contaminati. I nostri sistemi di produzione, soprattutto in agricoltura, sono ad alto consumo di acqua. Un hamburger richiede 2.400 litri d’acqua, un paio di scarpe 8.000 litri d’acqua e una t-shirt di cotone 4.000 litri d’acqua.

Mentre il 70% della terra è fatto d’acqua, solo il 2,5% è acqua dolce e la maggior parte viene catturata nelle calotte glaciali.

Dove possiamo prendere l’acqua che ci serve? Forse dalle nuvole.

Una delle risorse meno sfruttate sono i 12.900 chilometri cubi di acqua sospesa come vapore nell’atmosfera. Un chilometro cubo di nuvole potrebbe contenere fino a 3.000 metri cubi di acqua.

Questa fonte d’acqua altamente distribuita, facilmente disponibile su oltre il 70% del territorio, rappresenta una delle opportunità uniche per rispondere al drammatico aumento della domanda.

Il ciclo di evaporazione, condensazione e precipitazione è noto come ciclo dell’acqua. Si tratta di un sistema naturale che è stato ampiamente descritto e studiato. Diversi inventori si sono concentrati sulla cattura del vapore attraverso il controllo del punto di rugiada, cioè il momento, più precisamente la temperatura, in cui l’aria diventa acqua.

Ecco l’innovazione che potrebbe cambiare tutto.

La Atmospheric Water Technologies (USA) ha concesso in licenza il primo sistema in assoluto che garantisce un approvvigionamento permanente di acqua potabile a 350 abitanti del villaggio di Jalimundi, in India. Tutto questo perché sono riusciti a controllare il punto di rugiada.

Tuttavia, la sfida più grande è il costo dell’energia per la refrigerazione, necessaria per controllare il punto di rugiada. La maggior parte dei luoghi che mancano di acqua, sono anche a corto di elettricità e l’enorme richiesta di elettricità rende inadatta per qualsiasi applicazione pratica, l’energia solare.

Come ottenere tutta questa energia?

Probabilmente è impossibile, ma Curt Hallberg, l’ingegnere che ha utilizzato l’effetto naturale del vortice per la disinfezione di acqua potabile a costo zero, ha voluto applicare la stessa idea ai sistemi aria-acqua.

Ma il punto di rugiada si ottiene con due parametri naturali: la temperatura e la pressione. La grande innovazione utilizzava la temperatura, ma abbiamo visto che richiede troppa energia. Così ha pensato al suo sistema vortice e ha utilizzato l’altro parametro fisico chiave: l’aumento della pressione.

Man mano che l’aria viene aspirata in un tubo, formando un vortice, la pressione aumenta. Grazie al movimento vorticoso, l’acqua viene “spinta” fuori dall’aria. Incredibile. E inoltre l’energia necessaria per aspirare l’aria attraverso il vortice è una frazione dell’energia necessaria per ridurre la temperatura con la refrigerazione.

Questa innovazione permetterebbe una produzione distribuita di acqua, molto simile alla produzione decentralizzata di energia. E, poiché la scarsità di acqua è quasi sempre accompagnata da una scarsità di elettricità, la soluzione dell’una può portare alla soluzione dell’altra, soluzioni a cascata che possono essere raggruppate in innovazioni che utilizzano le risorse disponibili.