Un processo di «estrazione» della salamoia modulare e multiminerale
La desalinizzazione dell’acqua di mare sta registrando un’accelerazione, soprattutto a causa dell’aumento del fabbisogno idrico e degli effetti esercitati dai cambiamenti climatici sulle risorse di acqua dolce. Solo nell’UE, gli impianti di desalinizzazione possono fornire fino a 3,4 miliardi di metri cubi d’acqua desalinizzata ogni anno. Questi processi generano all'incirca lo stesso volume di salamoia concentrata, contenente preziose materie prime critiche (MPC) e altre materie prime che vengono attualmente scaricate in mare in qualità di rifiuti. Il progetto SEA4VALUE, finanziato dall’UE, si è proposto di sviluppare un processo modulare multiminerale adattabile alla composizione della salamoia, garantendo la fattibilità tecnica ed economica di varie tecnologie avanzate.
Espandere la circolarità per soddisfare esigenze critiche
SEA4VALUE si è inizialmente concentrato su nove elementi di rilevanza industriale, ovvero le MPC magnesio, scandio, vanadio, gallio, boro e litio, nonché gli elementi indio, molibdeno e rubidio. Il team, tuttavia, ha individuato anche un’altra esigenza. La desalinizzazione convenzionale può produrre acqua quasi «troppo pura», che risulta priva dei minerali necessari per la salute umana; per ripristinarli nell’acqua potabile si rivela necessario acquistarli, spesso da fornitori lontani. SEA4VALUE ha aggiunto il calcio al proprio elenco di minerali bersaglio, sostenendo ulteriormente un modello di economia circolare in cui tale elemento, quando rimosso dall’acqua marina, può essere reintrodotto nell’acqua potabile.
Test pilota a cui sottoporre campioni reali raccolti in tutto il mondo
Le tecnologie di separazione, concentrazione e cristallizzazione concepite da SEA4VALUE sono state sviluppate e testate dai partner del progetto mediante l’utilizzo di salamoie sintetiche e reali nei loro laboratori, situati in varie parti d’Europa, raggiungendo con successo l’obiettivo di conseguire un recupero del 90% con una purezza del 90%. «Le tecnologie di SEA4VALUE sono state riunite nel nostro “laboratorio mobile” installato presso l’impianto di desalinizzazione gestito dall’impresa Aqualia a Tenerife, e precisamente a La Caleta, nel comune di Adeje. In questa struttura vengono testati quasi 150 campioni di acqua marina e salamoia provenienti da località di tutto il mondo al fine di convalidare il recupero degli elementi chiave in presenza di diverse concentrazioni e possibili interferenze», spiega Alexandra Scherer, responsabile di progetto presso l’European Science Communication Institute. Questo «laboratorio in movimento» sta generando un’enorme quantità di informazioni; al tempo stesso, gli esperimenti di laboratorio convenzionali hanno dimostrato che «alcune tecnologie recuperano più del 95% dell’elemento bersaglio, tra le quali sono incluse la nanofiltrazione modificata, il recupero del calcio, l’estrazione con solvente non dispersivo, l’adsorbimento e l’elettrodialisi con membrane bipolari. Altre tecnologie, quali l’estrazione con liquidi ionici o le membrane a inclusione polimerica, richiedono ulteriori ricerche affinché sia possibile aumentarne la selettività e l’efficienza», afferma Sandra Casas, coordinatrice tecnica di SEA4VALUE e ricercatrice presso EURECAT. Le tecnologie sviluppate nell’ambito del progetto, che si basano su reagenti verdi per ridurre l’impatto del trattamento, si prefiggono di aumentare del 20% l’acqua recuperata dal processo di desalinizzazione.
Un’eredità che va oltre la durata del progetto SEA4VALUE
SEA4VALUE ha inoltre sviluppato un evaporatore resistente alla corrosione dell’acqua salata che funziona consumando una quantità ridotta di energia, dotato di molte potenziali applicazioni al di là di SEA4VALUE; per di più, il progetto ha sensibilizzato l’opinione pubblica in merito alla desalinizzazione per il recupero dei minerali. Essendo una delle prime iniziative di tal genere, SEA4VALUE ha avviato un workshop del CEN sull’«estrazione» della salamoia, fornendo raccomandazioni pubbliche in merito ai minerali e ai trattamenti coinvolti. Il contenuto minerale dei campioni è a disposizione in un database accessibile sul sito web del progetto, in seguito a libera registrazione. È in fase di sviluppo una piattaforma volta a modellare il processo da utilizzare per definire lo schema di trattamento più adatto in base alla composizione iniziale della salamoia. SEA4VALUE ha apportato un contributo inestimabile all’obiettivo di affrontare due sfide globali di fondamentale importanza, ovvero l’accesso a una fornitura locale e sostenibile di minerali e metalli e a un’acqua potabile sana, attraverso l’implementazione di un modello in linea con l’economia circolare che sfrutta gli impianti di desalinizzazione.
Parole chiave
SEA4VALUE, desalinizzazione, salamoia, minerali, materie prime, acqua marina, MPC, economia circolare, materie prime critiche
