Una nuova analisi condotta da un ricercatore dell’Università del Wyoming mostra che le acque sotterranee salmastre o salate hanno il potenziale per sostituire l’acqua dolce per raffreddare le centrali elettriche a carbone e gas naturale e rafforzare la resilienza nell’infrastruttura energetica, anche se c’è un costo associato a farlo .
Con l’approvvigionamento di acqua dolce minacciato a causa della siccità, dei cambiamenti climatici e della rapida crescita socioeconomica, la concorrenza idrica sta aumentando tra il settore dell’energia elettrica e altri settori. Durante la transizione verso un futuro energetico a basse emissioni di carbonio, la decarbonizzazione delle centrali elettriche alimentate a combustibili fossili mediante la cattura e lo stoccaggio del carbonio aumenterebbe in modo significativo il consumo di acqua e aggraverebbe la competizione idrica. Le sfide idriche spingono gli operatori delle centrali elettriche a esplorare fonti idriche alternative.
“Fonti idriche non tradizionali possono essere impiegate per far fronte ai rischi idrici indotti dal clima e affrontare la crescente domanda di acqua per la decarbonizzazione delle centrali elettriche a combustibili fossili”, ha scritto il gruppo di ricerca, guidato da Haibo Zhai, Roy di UW e Caryl Cline Distinguished Chair presso la Facoltà di Ingegneria e Scienze Fisiche. “Il trattamento delle acque sotterranee salmastre per il raffreddamento della generazione termoelettrica può aiutare ad alleviare la potenziale concorrenza per le risorse di acqua dolce tra vari settori nelle regioni a rischio idrico”.
La ricerca appare sulla rivista Natura Acqua, con il dottorato UW di Zhai. studente, Zitao Wu, come autore principale del documento. Altri contributi provengono dal National Energy Technology Laboratory di Pittsburgh, in Pennsylvania. Questa rivista pubblica la migliore ricerca sulla relazione in evoluzione tra acqua e società. È il secondo paper di un progetto pluriennale finanziato dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti; il primo documento, pubblicato lo scorso anno sulla rivista Applied Energy, esaminava la possibilità di passare dalle torri di raffreddamento ad acqua ai sistemi di raffreddamento a secco negli impianti alimentati a combustibili fossili.
La rimozione di sali e minerali disciolti in eccesso dall’acqua salmastra può essere di per sé ad alta intensità energetica e produrre salamoie concentrate che richiedono lo smaltimento. Un metodo chiamato scarico liquido zero riduce al minimo l’impatto ambientale della desalinizzazione, ma è particolarmente costoso.
I ricercatori hanno esaminato la fattibilità tecnica ed economica di più processi di desalinizzazione. Hanno anche stimato la quantità di acqua dolce risparmiata grazie al trattamento dell’acqua salmastra per il raffreddamento delle centrali elettriche e hanno valutato l’efficacia in termini di costi dei retrofit del trattamento dell’acqua salmastra e l’impatto sulla capacità di generazione netta delle centrali elettriche. Hanno concluso che l’adeguamento delle centrali elettriche per il trattamento delle acque sotterranee salmastre potrebbe quasi eliminare l’uso di acqua dolce, ma aumenterebbe il costo della generazione di elettricità dall’8% al 10%.
“Il nostro studio rivela i compromessi in termini di risparmio di acqua dolce, costi e capacità di generazione di carenze derivanti dall’implementazione della desalinizzazione”, afferma Wu.
I ricercatori chiedono un ulteriore sviluppo delle tecnologie per il trattamento dell’acqua salmastra, insieme all’esplorazione dell’utilizzo di altre fonti d’acqua non tradizionali per il raffreddamento delle centrali elettriche. Queste includono le acque reflue urbane trattate, così come l’acqua prodotta dall’estrazione di petrolio e gas e dai serbatoi di stoccaggio dell’anidride carbonica.
I compromessi identificati per varie fonti idriche non tradizionali colmeranno le lacune di conoscenza per informare meglio le decisioni e la gestione dell’acqua in cambio di energia, affermano i ricercatori.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
