Le tecnologie emergenti stanno creando acqua sicura al rubinetto

A volte pensiamo che fornire acqua sicura alle comunità sia un dato di fatto. Stiamo scoprendo, tuttavia, che l’innovazione delle tecnologie pulite è assolutamente necessaria per fornire acqua potabile pulita alle comunità di tutto il mondo.

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L’accesso all’acqua pulita e sicura è della massima importanza per la salute umana e la società in generale. La scarsità di acqua potabile è una delle crisi più problematiche che il mondo deve affrontare oggi; nonostante l’acqua sia una delle risorse più abbondanti a livello globale, meno dell’1% è considerata acqua pulita disponibile per il consumo umano. Il cambiamento climatico, la crescita della popolazione, l’invecchiamento delle infrastrutture e l’urbanizzazione sono variabili sempre più importanti nell’approvvigionamento idrico. Gli utenti dell’acqua devono fare affidamento su nuove fonti idriche sicure e si cerca di innovare le tecnologie pulite per implementare tecnologie di trattamento mai sperimentate in precedenza.

A causa dell’elevato rischio di esposizione a vari contaminanti presenti nell’acqua potabile, il trattamento dell’acqua potabile nei punti di utilizzo (POU) è in rapida espansione. Uno dei principali fattori che contribuiscono alla crescita del mercato dei sistemi di trattamento POU è l’aumento della popolazione umana, che si prevede raggiungerà gli 8,6 miliardi nel 2030. Questa crescita esponenziale scatenerà sicuramente una maggiore domanda di POU man mano che l’acqua pulita diventerà più scarsa.

Le tecnologie di trattamento POU ora includono varie combinazioni di filtri per sedimenti a filo avvolto, carbone attivo, carbone modificato, filtri a scambio ionico e media redox, membrane ad osmosi inversa, lampade ultraviolette, soluzioni basate sulla nanotecnologia, combinazioni di trattamenti UV e UF e filtraggio organico e biodegradabile soluzioni.

Molte di queste tecnologie sono ben collaudate, altamente standardizzate e convenienti. Interessanti sono anche i processi di ossidazione avanzata, che sono processi di ossidazione chimica che utilizzano potenti specie transitorie come radicali idrossilici e radicali solfato, poiché possono essere generati dall'acqua utilizzando l'energia solare, l'energia elettrica, l'energia sonora e altre fonti.

All’inizio del 21° secolo, l’Organizzazione Mondiale della Sanità affermò: “L’acqua che entra nel sistema di distribuzione deve essere microbiologicamente sicura e idealmente dovrebbe anche essere biologicamente stabile”. La stabilità biologica dell’acqua potabile si riferisce al concetto di fornire ai consumatori acqua potabile della stessa qualità microbica al rubinetto prodotta in un impianto di trattamento dell’acqua. Tuttavia, durante la distribuzione nella rete idrica e nelle tubature dei locali, può verificarsi una crescita incontrollata di batteri che può portare a problemi:

In che modo gli esperti di acqua sicura guidano la comunità microbica dell’acqua verso uno stato resistente all’invasione e/o alla crescita di microrganismi indesiderati e che non mostri una ricrescita eccessiva durante la distribuzione? Per diventare biostabile, l’acqua potabile dovrebbe contenere una quantità relativamente elevata di batteri rispetto alla quantità di fattori limitanti la crescita disponibili. Sia la qualità dell’acqua di fonte che il trattamento dell’acqua sono cruciali per la produzione di acqua potabile biostabile. Per ottenere acqua biostabile dovrebbero essere soddisfatte due condizioni principali.

Un approccio interessante per rimuovere nutrienti e microrganismi a livelli estremamente bassi alla fine del ciclo di trattamento è l'osmosi inversa (RO). L'RO è una tecnologia emergente che trattiene fisicamente batteri e sostanze nutritive spingendo le molecole d'acqua su una membrana ad alta pressione.

La biofiltrazione – filtrazione a carbone attivo – viene spesso applicata dopo il trattamento fisico-chimico per evitare la ricrescita nella rete di distribuzione e per rimuovere tracce di inquinanti. Questa fase di trattamento è fondamentale per ottenere acqua potabile biostabile, poiché i nutrienti verranno rimossi mediante una combinazione di adsorbimento e crescita microbica controllata sul filtro.

Poiché nel sistema di distribuzione può verificarsi un degrado della qualità dell'acqua, una soluzione potrebbe essere l'implementazione diffusa di un trattamento dell'acqua al punto di ingresso (POE) in cui un sistema è installato presso la presa principale dell'acqua di una casa o di un edificio prima dei rubinetti della struttura, dei rubinetti, o altri punti vendita dedicati utilizzati per erogare acqua per bere, cucinare e fare il bagno. I tipici sistemi POU contengono tecnologie di trattamento dell'acqua come filtrazione dei media, membrane RO, disinfezione UV e rimineralizzazione.