Quando due soluzioni a diversa concentrazione vengono poste a contatto
attraverso una membrana semipermeabile (cioè permeabile al solvente e
non al soluto) si ha spontaneamente un passaggio di acqua dalla soluzione
più diluita a quella più concentrata. Si definisce pressione osmotica
la pressione che bisogna esercitare su una soluzione a contatto con il
solvente puro attraverso una membrana semipermeabile per annullare il
flusso tra i due liquidi. Supponiamo ora di esercitare una pressione P
sulla soluzione più concentrata: il flusso di solvente risulterà ostacolato
fino ad essere annullato o addirittura invertito dipendentemente dall’entità
della pressione esercitata. In quest’ultimo caso, noto come OSMOSI INVERSA
(OI), si ha che da una soluzione possiamo separare il solvente puro. La
pressione che si deve esercitare per realizzare l’osmosi inversa dipende
da diversi fattori, tra i quali la concentrazione della soluzione e la
temperatura. Per avere flussi di acqua sufficienti si adottano pressioni
operative molto elevate (100 atm e oltre) sebbene la pressione osmotica
dell’acqua di mare sia intorno alle 22 atm. In base al tipo di membrana
utilizzata e quindi dalla sua efficienza si possono raggiungere gradi
di dissalazione più o meno spinti, utilizzando membrane adatte si possono
direttamente ottenere acque con contenuti salini adatti per il consumo
umano o per altri utilizzi (industriali, agricoli).
Esistono numerose altre tecniche utilizzate per i processi di dissalazione
che utilizzano principi diversi; possiamo elencarne alcune:
1. tecniche che sfruttano l’evaporazione dell’acqua
– processo a multipli
effetti
– processi ad evaporazione
solare
– processo a termocompressione
– processo ad espansioni
multiple
2. tecniche che sfruttano il congelamento
– processo per congelamento
diretto
3. tecniche basate sull’impiego di membrane permeabili ai
sali
– elettrodialisi
4. tecniche basate sull’impiego di resine scambiatrici di
ioni
– scambio ionico
Per quanto attiene al costo, è necessario fare alcune considerazioni;
oggi esistono impianti ad uso domestico che sfruttano il principio dell’osmosi
inversa per abbassare la durezza dell’acqua il cui costo (d’impianto)
si può aggirare intorno a qualche milione di lire, mentre un discorso
ben diverso va fatto per valutare il costo degli impianti industriali,
per i quali bisogna considerare il costo d’impianto, l’ammortamento, il
costo dell’energia necessaria per la produzione di acqua, il costo di
manutenzione (manodopera e materiali), costo di approvvigionamento della
materia prima (acqua di mare), costo dei reagenti chimici utilizzati come
additivi per il funzionamento ottimale dell’impianto.