Progetto PIANO - Technological Water Innovations
Dopo i primi 6 mesi di attività, il progetto PIANO presenta i risultati del lavoro finora svolto con l’indagine relativa alle Innovazioni Tecnologiche nella gestione delle risorse idriche in Europa e alla analisi delle sfide Cinesi in tema di acqua: scarsità idrica, inquinamento delle acque superficiali e sotterranee, protezione e prevenzione dalle alluvioni.
L’identificazione delle più innovative tecnologie sul tema dell’acqua è stata condotta con l’obiettivo di selezionare le tecnologie Europee già pronte per essere esportate e implementate in Cina, per far fronte ai problemi individuati nel documento di sintesi ‘Draft note on China’s water challenges’ (PIANO project).
La ricerca sulle tecnologie è stata condotta per aree tematiche: gestione dell’acqua in agricoltura, nell’ambiente urbano, nell’industria, alla scala di bacino idrografico e nella produzione di energia.
In agricoltura il problema più rilevante è legato alla scarsità di risorsa per l’irrigazione. In Cina l’agricoltura utilizza nel complesso il 63% del totale delle acque utilizzate, pari a 618 miliardi di m3 l’anno (Ministry of Water Resources of the PRC. China Water Resource Bullettin 2013. Bejing, 2015), con pratiche di irrigazione per la maggior parte dei casi legate a sistemi tradizionali che non tengono conto della scarsità di risorsa. La principale sfida che il governo Cinese è costretto ad affrontare è l’applicazione di politiche e di tecnologie per il risparmio idrico, tra cui il recupero e il riciclo delle acque, lo sviluppo di sistemi di maggior efficienza nell’estrazione delle risorse idriche sotterranee, tecnologie di irrigazione di precisione. Tra le tecnologie, le più indicate sono rappresentate dalle piattaforme di supporto alle decisioni (Decision Support System), che oggi possono contare sull’integrazione tra i sistemi di monitoraggio (del contenuto di acqua nel suolo e nelle piante, delle condizioni meteo climatiche, delle precipitazioni efficaci, della richiesta di acqua per diverso tipo di coltura, ecc..) , di analisi dei dati e di distribuzione di precisione dell’acqua alle piante (Precision Irrigation Systems, microirrigazione, irrigazione a micro-gocce, irrigazione sotterranea, ecc..). Nel complesso, l’uso integrato di queste tecnologie porta a un risparmio idrico nell’irrigazione fino al 30-40% rispetto ai sistemi tradizionali.
Oltre ai sistemi di supporto decisionale, le nuove tecnologie del riuso offrono in agricoltura l’opportunità di chiudere il ciclo dell’acqua attraverso il riutilizzo delle acque reflue trattate. I sistemi di ricarica artificiale delle falde (Managed Aquifer Recharge) rappresentano un ulteriore opportunità di incremento della disponibilità di acqua per i vari usi, non solo irriguo.
Nell’ambiente urbano, gli ambiti di gestione delle acque si riferiscono all’approvvigionamento idrico (1), al trattamento per la potabilizzazione (2), alla gestione integrata nelle città (3), al trattamento delle acque reflue (4), al riuso (5).
E’ stato stimato che al 2013 circa il 60% delle acque sotterranee in Cina è inutilizzabile per scopi potabili a causa dell’inquinamento (Ministry of Water Resources of the PRC. China Water Resource Bullettin 2013. Bejing, 2015). Questo rende necessario l’uso di tecnologie avanzate di trattamento delle acque per l’uso civile, così come il problema dell’inquinamento ambientale impone l’uso di tecnologie di depurazione capaci di fare fronte alla crescente espansione delle città e degli agglomerati urbani.
Tra le tecnologie individuate vanno citate le tecnologie a membrane per il trattamento delle acque reflue, ad es. Membrane Bio-Reactor (MBR), Sequencing Batch Rector Technology, Bialogical Aerated Filters, Moving Bed Biological reactors ed altre; le tecnologie di desalinizzazione, le tecnologie di produzione alternativa delle acque (ad es. mediante condensazione) si affiancano inoltre alle tecnologie e politiche cosìdette di ‘water efficiency’ per fare fronte alla carenza idrica, particolarmente critica in alcune regioni della Cina.
Esistono inoltre diverse tecnologie per ridurre gli sprechi nell’ambiente urbano e aumentare l’efficienza nell’uso dell’acqua (rubinetti efficienti, WCs, riuso ecc.) e per aumentare il drenaggio delle acque superficiali allo scopo di contenere i fenomeni alluvionali, sempre più frequenti nei grandi agglomerati.
L’industria in Cina utilizza il 23% del totale delle acque prelevate nel paese. In questo settore il più grave problema è quello degli scarichi industriali e il conseguente inquinamento ambientale. Esperti in materia hanno criticato gli standard imposti dal governo Cinese per non essere sufficientemente restrittivi, facendo diventare gli impianti di trattamento sorgenti di inquinamento ambientale. Lo scarico di acque reflue industriali rappresenta il 30% del totale delle acque reflue riversate nell’ambiente, con conseguenze drammatiche sull’inquinamento. Le tecnologie di trattamento delle acque reflue industriali sono pertanto cruciali nella gestione dell’inquinamento in particolare se affiancate da politiche e norme restrittive in materie di standard delle acque immesse nell’ambiente naturale.
Nella gestione di bacino le tecnologie individuate si riferiscono sia agli strumenti di pianificazione regionale delle risorse, con l’ausilio delle tecnologie di monitoraggio e analisi delle informazioni per il supporto decisionale (Decision Support Systems), sia alle tecnologie di prevenzione e protezione dalle piene (sistemi di allerta e tecnologie reattive di protezione dei territori, fino a politiche di diffusione della consapevolezza del rischio da alluvioni tra la popolazione, sfruttando le moderne tecnologie di comunicazione), fino ad arrivare agli strumenti di gestione a scala regionale dell’inquinamento, della protezione e ripristino delle risorse (es. Managed Aquifer Recharge).