Depuratori di acqua casalinghi e case dell’acqua. C’è qualcosa da sapere.

Nota: si ricorda che le opinioni espresse in questo blog non sono da ascrivere alla SCI o alla redazione ma al solo autore del testo.

a cura di Mauro Icardi (siricaro@tiscali.it)

Negli ultimi tempi si è verificato un notevole incremento degli impianti di filtrazione dell’acqua del rubinetto di casa. Nei centri commerciali molto spesso ci sono stand che propongono questo tipo di installazione. Gli impianti per il trattamento dell’acqua di casa possono essere ad osmosi inversa, con resine a scambio ionico, o con filtri a carbone attivo.

Per affrontare in maniera corretta il tema bisogna partire da una prima considerazione: gli italiani sono i secondi al mondo per consumo di acqua minerale.

Tabella-Acque

Confronto fra acqua minerale e acqua “del sindaco” – Laboratorio ARPAM 2009 ph è il pH ovviamente

 

 

La crisi però sta facendo piano piano cambiare le abitudini a molti. Se facciamo un semplice calcolo, prendendo come paragone una marca di acqua minerale in bottiglia (che ovviamente non verrà citata) ci accorgiamo che il prezzo di vendita di 29 centesimi al litro vale 290 euro al metro cubo. E’ il prezzo di vendita che possiamo trovare al supermercato, quindi ha subito molti ricarichi dall’imbottigliamento allo scaffale. Ma se facciamo il confronto con le tariffe al metro cubo dell’acqua potabile, ci accorgiamo che per lo stesso metro cubo per esempio a Varese, la tariffa per un consumo giornaliero minimo di 200 L/giorno è pari a 26 centesimi al metro cubo e per un consumo massimo eccedente i 750L/ giorno arriva ad 1,26 euro.

Il paragone potrà sembrare non corretto, visto che l’acqua potabile serve non solo per bere, ma anche per lavarsi e cucinare i cibi. E ancora tante persone non la bevono, convinte a priori che sia acqua di pessima qualità. Spesso si lamentano della tariffa, ma accettano di pagare una cifra esorbitante per acqua minerale in bottiglia, che lo ricordo è pur sempre un bene demaniale. Gli importi per l’emungimento di acque in bottiglia hanno canoni che per l’azienda imbottigliatrice possono variare da 1 a 2,5 euro per metro cubo di acqua imbottigliata.

Credo che le cifre fotografino da sole una situazione che ha del surreale, una incomprensibile passione per l’acqua minerale da parte degli italiani.

Qualcuno però ha cominciato a tornare a bere acqua del rubinetto. Spinto forse da motivi etici o  da motivi economici. Io ho bevuto per anni acqua di rubinetto. Negli dell’infanzia e dell’adolescenza al massimo additivata dalle polveri per acqua da tavola. Ricordo bene  una poesiola pubblicitaria.

“Disse l’oste al vino, tu mi diventi vecchio,

ti voglio maritare con l’acqua del mio secchio.

Rispose il vino all’oste, fai le pubblicazioni,

sposo l’idrolitina del cavalier Gazzoni !”

Idrolitina_1

Le polveri per acqua da tavola composte da acido malico e tartarico, e bicarbonato di sodio. I due acidi forniscono l’acidità necessaria ad idrolizzare il bicarbonato di sodio che sviluppa le bollicine di anidride carbonica, cosi piacevoli al palato.

Continuo a bere acqua del rubinetto, senza però più aggiungere le “polveri magiche.” Spesso però mi sento dire da alcune persone che l’acqua potabile per ha un cattivo sapore, e quindi si rifiutano di berla.

L’acqua potabile deve essere additivata di un disinfettante per evitare eventuali problemi sanitari dovuti ad eventuale contaminazione batterica. Quindi in qualche caso, a qualcuno può dar fastidio il sapore o l’odore di cloro.

Ma in questo caso è sufficiente far riposare l’acqua per una decina di minuti in una caraffa, oppure conservarla in frigorifero in una bottiglia o in una caraffa non tappate.

Se si vuole affrontare la spesa di un impianto per il trattamento dell’acqua bisogna prima conoscere la qualità dell’acqua erogata nel proprio comune. Le aziende che gestiscono il servizio di erogazione dell’acqua potabile, pubblicano i risultati delle analisi eseguite ai sensi del d.lgs 31/2001 che disciplina le caratteristiche di qualità delle acque destinate al consumo umano sul proprio sito internet.

Molte volte la qualità dell’acqua è già buona. Se si installa un impianto di filtrazione domestica in molti casi si effettua una spesa inutile. Nel giugno 2007 la rivista “Altroconsumo” condusse un inchiesta in 11 città italiane, da nord a sud.

I risultati di quella inchiesta rivelarono cose che io stesso ho verificato quando qualche conoscente o collega mi porta campioni di acqua da analizzare all’uscita dall’impianto di trattamento che ha fatto installare in casa. L’acqua, specialmente all’uscita dagli impianti di osmosi inversa è troppo addolcita. Quindi priva di sali minerali utili al nostro organismo. Decisamente più adatta per evitare incrostazioni nel ferro da stiro.

Anche il trattamento con resine  scambio ionico può molte volte impoverire troppo l’acqua, alterandone negativamente le caratteristiche organolettiche.

 acqua

Altra tecnica è quella della microfiltrazione, che può essere utile per trattenere i residui solidi, terriccio o residui di ferro in sospensione.

Rimangono poi i filtri con carbone attivo, che per essere efficaci devono essere seguiti da un trattamento con lampade uv, in quanto possono in molti casi peggiorare la qualità microbiologica delle acque trattate. E questo problema si può verificare anche per gli altri tipi di trattamento.

Anche le caraffe filtranti possono dare problemi nel tempo a seguito del deterioramento del filtro. Utilizzano carbone attivo ed una parte di resina a scambio ionico.

Quindi prima di effettuare la spesa per un depuratore casalingo, ci si deve pensare bene. Così come si dovrebbe evitare di cadere nella trappola della psicosi che si origina dalle notizie, purtroppo reali, di situazioni in cui l’acqua potabile non ha una qualità adatta al consumo umano.

Alcuni interventi importanti devono essere eseguiti a monte. Per esempio la rimozione dell’arsenico nelle zone in cui questo metallo è presente in concentrazioni superiori ai dieci microgrammi/ litro. I depuratori casalinghi non sono adatti ad effettuare questa rimozione in maniera corretta ed efficace. E occorre prestare attenzione alle informazioni che ci vengono fornite da chi vende questo tipo di apparecchi.

Ritengo che per un chimico sia facile capire se sono veritiere.  Non altrettanto facile per chi chimico non è.

Qualche parola sulle case dell’acqua che molti comuni stanno installando sul loro territorio. Sono impianti che distribuiscono  acqua di rete, la stessa dell’acquedotto cittadino. In genere l’acqua subisce un trattamento di microfiltrazione e di sterilizzazione. Viene resa frizzante e refrigerata. Personalmente utilizzo abbastanza spesso l’acqua di queste casette. Soprattutto in estate quando esco in bicicletta. Spesso su lunghi percorsi è necessario bere poco e spesso. Quando decido di fare uscite che possono essere anche di 130-150 km e la borraccia è ormai vuota, un impianto di questo tipo è quasi come un oasi nel deserto!


La diffusione capillare di questi impianti sul territorio può essere uno stimolo in più a preferire acqua del rubinetto. A risparmiare bottiglie di plastica. Ad evitare di comprare bottiglie di acqua che magari sono state imbottigliate a molti chilometri di distanza, ed hanno attraversato l’Italia da un capo all’altro per arrivare sulla nostra tavola. Insomma, grazie alle case dell’acqua l’acqua del rubinetto piace sempre di più.   Anche per questo tipo di impianti, come per quelli domestici, è fondamentale eseguire controlli (che di solito vengono delegati all’azienda erogatrice dell’acqua di rete) e manutenzioni regolari e periodiche.


Tutto quanto è stato detto ovviamente è un suggerimento. Non è una crociata contro l’acqua in bottiglia. Ma vale la pena di ricordare che l’acqua, che pure ha un suo ciclo, sta diventando sempre più preziosa. E che assumere comportamenti virtuosi nell’utilizzo che ne facciamo è un atteggiamento di saggezza.

L’ultima considerazione che mi sento di fare mi riguarda personalmente. Ma credo riguardi tutti i chimici. A mio parere siamo chiamati ad un grande impegno. Quello di divulgare la chimica soprattutto ai non chimici. L’acqua è un composto davvero particolare. La chimica dell’acqua, la sua singolarità. I ponti idrogeno, i vincoli strutturali della sua molecola, che a loro volta ne influenzano le caratteristiche fisiche come la capacità termica e la conduzione del calore ci sono note.

Ai non chimici non è necessario spiegare queste cose. Possiamo però aiutarli a non cadere in inganno. Per esempio a non credere che esista nelle bottiglie di acqua che acquistano al supermercato, una “particella di sodio” azzurrina che si sente tanto sola. Un minimo  di nozioni. Poi ovviamente la scelta finale rimane la loro.

Ma noi possiamo dire di avere fatto la nostra parte per informarli correttamente.

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Nota del blogmaster.

Le case dell’acqua sono strutture per la distribuzione dell’acqua potabile pubblica eventualmente raffreddata e gasata in genere finanziate con soldi pubblici e in alcuni casi con distribuzione gratuita, ma in altri a pagamento (per esempio una tessera una tantum mi risulta, ma non è chiara la situazione generale, non si trovano dati esaustivi, in alcuni casi come in provincia di Catania, l’acqua gestita da privati costerebbe sui 5-8 centesimi al litro, che è meno della minerale, ma molto più dell’acquedotto); il loro obbiettivo dichiarato è quello di incrementare la consapevolezza dei cittadini sulla qualità dell’acqua pubblica ed anche il suo consumo.

Ce ne sono poco meno di mille in moltissime regioni italiane; almeno sulle prime hanno catalizzato le proteste di chi istituzionalmente difende il mercato e il settore privato (l’istituto Bruno Leoni, IBL, per esempio ha attaccato pubblicamente l’amministrazione di Milano sostenendo che faceva concorrenza ai venditori di minerale e che l’acqua minerale sarebbe “diversa”, ma se date un occhio alla tabella del post vi renderete conto che non è vero, l’acqua del sindaco non ha nulla a invidiare a quella minerale, anzi; per le posizioni dell’IBL sul tema comunque si veda qui)

La cosa è comprensibile dato che negli ultimi anni le statistiche dicono che milioni di persone hanno smesso di comprare la minerale (prima di tutto a causa della crisi economica, certo non per le case dell’acqua) e la cosa ha dato fastidio; ma il mondo si sa cambia; al momento è facile vedere che ci sono parecchi “produttori” di questi dispositivi il cui costo è dell’ordine delle decine di migliaia di euro; il tempo ci dirà se l’iniziativa prenderà la solita strada degli affari o rimarrà un tentativo di indirizzare in modo più sano ed energeticamente sostenibile i consumi degli italiani.

L’acqua vera.

Nota: si ricorda che le opinioni espresse in questo blog non sono da ascrivere alla SCI o alla redazione ma al solo autore del testo.

a cura di Giorgio Nebbia, nebbia@quipo.it

La più importante e diffusa sostanza del pianeta, l’acqua, è praticamente un’astrazione. Dell’acqua si conoscono tutte le proprietà e caratteristiche benché pochissime persone l’abbiano mai vista e conosciuta come H2O. Praticamente tutta quella che esiste sulla superficie della Terra allo stato solido, liquido o gassoso è acqua miscelata con altre sostanze: quella allo stato liquido è presente in soluzioni denominate confidenzialmente acqua di falda, acqua di mare, acqua potabile, acqua di fogna, urina, sudore, sangue, e in altre innumerevoli soluzioni più o meno diluite la cui esatta composizione è quasi sempre esattamente sconosciuta.

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Delle soluzioni acquose considerate ”potabili” vengono analizzate alcune sostanze che non dovrebbero essere presenti in concentrazioni superiori a certi limiti; sali totali, calcio, sodio, pesticidi, elementi radioattivi — non più di tanto per litro, e alla misura di tali valori si dedicano i chimici delle acque. Una delle popolari campagne di contestazione per diminuire la presenza di capitali privati nelle aziende erogatrici di “acqua potabile” era basata sulla frase: “L’acqua non è una merce”, molto suggestiva ma abbastanza priva di senso perché l’”acqua potabile” è una merce, una sostanza che viene venduta per soldi (in Italia circa 6 miliardi di metri cubi all’anno, venduta ad un prezzo fra mezzo euro a due euro per metro cubo*) da aziende, private o pubbliche, che prelevano le soluzioni acquose dai fiumi o dai pozzi, le trattano, filtrano, analizzano e le mettono in tubazioni che le portano fino ai rubinetti delle abitazioni. La chimica ha un ruolo poco noto ma molto importante in ciascuna di queste operazioni, dall’analisi in tutte le varie fasi, alle operazioni per evitare incrostazioni, corrosione nelle tubazioni, eccetera.

L’acquirente delle soluzioni acquose adatte ad uso potabile viene chiamato utente o consumatore ma un chimico sa bene che l’acqua di tali soluzioni non si consuma affatto e che quasi tutta quella che entra in una famiglia o in una fabbrica (salvo piccole perdite per evaporazione quando si cuoce la minestra e si fa il bagno o nei vari processi) esce dalle famiglie o dalle fabbriche come soluzione addizionata di numerose altre sostanze. Le soluzioni acquose delle fogne urbane talvolta passano attraverso processi di filtrazione o depurazione ma talvolta tali e quali finiscono nel sottosuolo, nei fiumi, nel mare. Anche in questo caso le analisi chimiche, quando sono fatte, si propongono di accertare che alcune sostanze siano presenti in questi flussi in concentrazione non superiore a certi valori. Particolare attenzione viene dedicata a riconoscere l’assenza di batteri, virus, eccetera.

Ci sono bravi nostri colleghi chimici che si occupano in silenzio di analisi delle soluzioni acquose nelle aziende di distribuzione, nelle agenzie di igiene pubblica, nelle fabbriche, tanto che, nonostante le enormi quantità in gioco, le malattie dovute a tali soluzioni sono fortunatamente rare; almeno un grazie,

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Il ciclo dell’acqua fa cadere sulla superficie dell’Italia ogni anno circa 300 miliardi di metri cubi di acqua piovana con bassissimo contenuto di sali e gas; di questi circa la metà rievapora e circa 150 miliardi di metri cubi costituiscono il flusso delle soluzioni acquose nei fiumi, nel sottosuolo e che tornano al mare, arricchite (si fa per dire) di sali e di altre sostanze incontrati nel loro moto. Dalle soluzioni acquose presenti nei fiumi e nel sottosuolo ogni anno vengono prelevati, oltre ai 6 miliardi di m3 per usi potabili e urbani, già ricordati, altri circa 6 per l’industria e circa 40 per l’agricoltura e la zootecnia.

In certe zone e in certe stagioni le soluzioni acquose “utili” scarseggiano e ci si chiede come sia possibile intercettare quelle che vanno “perdute” dopo essere passate nelle città, negli allevamenti zootecnici e nelle fabbriche.

Chiamano depurazione l’insieme di operazioni che cercano di eliminare alcune delle sostanze presenti nelle soluzioni acquose “usate” per ricavarne soluzioni utilizzabili in alcune delle operazioni commerciali. Numerosi settori industriali e numerose ricerche sono dedicate a queste operazioni durante le quali si formano inevitabilmente soluzioni residue arricchite di sostanze contaminanti o fanghi acquosi da smaltire in qualche modo. Tutta roba da chimici.

acqua2Questo un po’ frivolo — e mi scuso per questo, ma è ferragosto — intervento vorrebbe invitare molti nostri colleghi a considerare che il campo delle soluzioni acquose è uno dei più importanti e bisognosi di innovazioni e ricerche; mi rendo conto che può sembrare non gratificante dedicarsi all’analisi e allo studio dei liquami zootecnici o dei reflui degli impianti di depurazione urbana, anche se si tratta, solo in Italia, di alcuni miliardi di metri cubi all’anno, da cui potrebbero essere ricavate altre soluzioni forse non potabili, ma utilizzabili in agricoltura (e, con un po’ di furbizia, anche come fonti di metano). La chimica modesta è spesso molto utile per il, paese.

C’è poi un capitolo che ha bisogno di chimici; quello della dissalazione, o trasformazione delle soluzioni acquose presenti nel mare o in molte false saline del sottosuolo, in soluzioni, con minori concentrazioni saline, adatte ad usi potabili. Si tratta di processi per distillazione o per filtrazione attraverso membrane semipermeabili che producono nel mondo circa 20 miliardi (miliardi, avete letto bene) di metri cubi di soluzioni saline utili (la chiamano acqua dissalata, ma naturalmente non è affatto acqua priva di sali, neanche quella distillata).

C’è tanta scarsità di acqua nel mondo che la produzione di “acqua dissalata” aumenta rapidamente ogni anno come aumentano le imprese che fabbricano impianti di dissalazione e i chimici che si occupano dei controlli analitici. Ci fu una breve passione per la dissalazione in Italia negli anni dal 1955 al 1980, poi molto diminuita.

Negli Stati Uniti il Dipartimento dell’Interno (il quale non è il ministero di polizia come in Italia e in Francia, ma il ministero delle risorse naturali), creò un Office of Saline Water che funzionò dal 1954 al 1983 e pubblicò sulla dissalazione circa mille relazioni (OSW Research and Development Progress Reports), molte di carattere chimico (La mia collezione, quasi completa, è stata donata al Museo dell’Industria e del Lavoro www.Musilbrescia.it).

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http://www.musilbrescia.it/documentazione/dettaglio_fondo.asp?id=119&sezione=archivio

Adesso è stato resuscitato un Desalination and Water Purification Program. Chi vuol sapere che cosa fanno i chimici e che cosa c’è ancora da scoprire, può consultare le relazioni, tutte in rete, in: www.usbr.gov/research/AWT/DWPR_Reports. Per la dissalazione si può usare anche l’energia solare.

Per chimici e imprese che volessero dedicarsi alla tanta invocata innovazione vorrei ricordare che nel mondo le persone che hanno bisogno delle soluzioni di “acqua potabile” sono mille milioni, sparsi in abitazioni isolate, villaggi, città, molti lungo le coste dei mari e degli oceani, con fabbisogni che vanno da poche diecine di litri a migliaia di metri cubi al giorno. Buon lavoro.

* ma se diventa minerale allora 500-1000 euro per metro cubo

La salute del mondo in cui viviamo

Nota: si ricorda che le opinioni espresse in questo blog non sono da ascrivere alla SCI o alla redazione ma al solo autore del testo.

a cura di Luigi Campanella, ex Presidente SCI

Negli ultimi anni tre importanti organizzazioni mondiali composte dai maggiori esperti nel campo dell’ecologia, dell’economia e della conservazione hanno pubblicato i loro dati circa il rapporto tra sostenibilità ecologica e attuale sviluppo economico. Il messaggio è chiaro: la crescente domanda di risorse naturali che caratterizza l’economia mondiale sta superando la capacità di carico dei sistemi naturali del pianeta, determinando un inquietante deficit ecologico e minando le basi stesse dell’economia globale.
Nel 2025, 3 miliardi di persone, cioè la metà della popolazione mondiale saranno prive di acqua. Fra i Paesi colpiti dalla desertificazione alcune aree del mondo industrializzato – tra queste buona parte dell’Italia meridionale. La carenza di acqua potabile è dovuta a varie cause: mutamenti climatici per ridotta piovosità, insufficienti investimenti nell’ammodernamento e nella manutenzione dei sistemi idrici, inquinamento delle falde acquifere, cattivo uso della risorsa e del territorio, modelli di sviluppo non adeguati.

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Anche se il mondo è composto soprattutto di acqua, solo il tre percento è acqua dolce: il 97% è salata. L’acqua dolce è distribuita: a) calotte polari, ghiacciai e nevi eterne: 1.72% per un volume di circa ventiquattro milioni di miliardi di metri cubi di acqua; questa quota non è ovviamente utilizzabile; b) sottosuolo: 1,18%; c) acqua dolce superficiale: 0,01% (che non si accumula nei laghi e scorre nei fiumi). Quest’ultima quota, estremamente piccola rispetto al totale delle acque presenti sulla terra, è quella da cui principalmente attinge l’uomo per le sua attività.
Il consumo pro capite al giorno è aumentato
1930                                                     10 litri
1996                                                     229 litri
Anni duemila                                     329 litri Roma

ma: 460 litri Milano, 427 litri Firenze, 647 litri Imperia di cui il 16,6% perso nelle fognature. In effetti il rapporto medio acqua perduta vs erogata è pari al 48%.
Punte max di consumo pro capite : Municipio Roma 829 litri.
Sullo sfondo,ma sempre più in evidenza il nodo sollevato in più sedi di recente della privatizzazione dell’acqua che rimane una minaccia molto concreta nella UE. In paesi come la Grecia e il Portogallo, l’ipotesi di privatizzazione dell’acqua  non appare tanto lontana dalla realtà e sempre più cittadini vengono privati dell’accesso all’acqua nei comuni dove l’approvvigionamento idrico è gestito da società private. I cittadini si battono contro tale privatizzazione in tutta l’UE, con molti esempi di mobilitazioni di massa in Italia con il referendum del 2011 , le consultazioni locali di Madrid e Berlino, mobilitazioni più recenti a El Puerto de Santa María (Spagna) e imminenti consultazioni pubbliche locali in Thesaloniki (Grecia)  o Alcazar de San Juan (Spagna). Un’iniziativa dei cittadini europei  che ha raccolto quasi 1,9 milioni di firme, prevede che la Commissione europea  proponga una normativa di attuazione del diritto umano all’acqua e servizi igienico-sanitari, come riconosciuto dalle Nazioni Unite, e si faccia promotrice della fornitura di acqua e servizi igienico-sanitari essenziali, servizi pubblici per tutti
I dati sull’impronta ecologica presentati di recente all’Assemblea Generale delle Nazioni Unite dal Centro Estudios para la Sustentabilidad dell’Università messicana Anahuac de Xalapa non sono certo meno allarmanti. Il concetto di impronta ecologica esprime lo spazio che una comunità utilizza per vivere, produrre beni corrispondenti al proprio livello di consumo e smaltire i propri rifiuti. Si può così misurare il deficit ecologico in base al rapporto tra il consumo effettivo di risorse naturali di ciascun paese ed il consumo ideale che si avrebbe se le nazioni attingessero solo alle risorse disponibili all’interno del proprio spazio naturale. Emerge dunque che:

L’impronta ecologica degli U.S.A. pro capite è di 8,4 ettari mentre la disponibilità in termini di capacità ecologica è di 6,2: ne risulta un deficit ecologico di 2,2 ettari pro capite.
L’impronta dell’Italia è di 4,5 ettari pro capite, a fronte di una disponibilità di 1,4 ettari pro capite: il deficit ecologico è di 3,1 pro capite.
In Giappone l’impronta ecologica è di 6,3 ed il deficit di 4,6.

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Impronta ecologica degli stati del mondo nel 2007, secondo la Global Footprint Network. Il colore più scuro corrisponde alla più alta

Vorrei chiudere questa breve nota con due riferimenti,tanto diversi per certi aspetti e tanto simili nell’essenza. Nicola Cabibbo, Presidente della Pontificia accademia delle Scienze: “Il problema del clima è strettamente legato alla pace perché riguarda la disponibilità dei mezzi di sostentamento. Il problema è l’acqua. I poveri del mondo sono i più danneggiati dai mutamenti”.
Da una lettera scritta nel 1854 dal Capo dei Pellerossa Capriolo Zoppo al Presidente degli Stati Uniti Franklin Pierce :

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“Questo noi sappiamo:
la terra non appartiene all’uomo,
è l’uomo che appartiene alla terra.
Questo noi sappiamo.
Tutte le cose sono collegate,
come il sangue che unisce una famiglia.
Qualunque cosa capita alla terra,
capita anche ai figli della terra.
Non è stato l’uomo a tessere la tela della vita,
egli ne è soltanto un filo.
Qualunque cosa egli faccia alla tela,
lo fa a se stesso.”

 

22 marzo 2014: L’acqua per un mondo sostenibile ed il ruolo dei chimici

Nota: si ricorda che le opinioni espresse in questo blog non sono da ascrivere alla SCI o alla redazione ma al solo autore del testo.

a cura di Francesco Dondi, f.dondi@unife.it  Dipartimento di Scienze Chimiche e Farmaceutiche, Università di Ferrara*

dondiAll’approssimarsi del 22 Marzo, giornata mondiale dell’acqua, volentieri condivido con i colleghi della SCI parte dei risultati del lavoro svolto all’Università di Ferrara sul tema dell’uso sostenibile dell’acqua.

A questo tema ci siamo dedicati assai intensamente grazie a due fortunate opportunità:

l’Ateneo di Ferrara ha fatto proprio il paradigma della Sostenibilità, nominandomi per un triennio responsabile delle politiche della sostenibilità: è stato costruito un apposito portale:

http://sostenibile.unife.it/index.php/it

dove  trovano posto le varie iniziative e problematiche della sostenibilità.  Il tema dell’acqua e dell’educazione al suo  buon uso è stato  poi l’argomento specifico del progetto europeo TESSI: Teaching Sustainability across Slovenia and Italy, coordinato dal Dott. Fabio Tomasi del Consorzio Area di Trieste, i cui risultati sono accessibili al portale:

http://www.tessischool.eu/

Nell’ambito di questo progetto il gruppo di Unife ha redatto  un manuale sul buon uso dell’acqua. I colleghi sloveni hanno prodotto un manuale sui rifiuti.  Questo  ed altro materiale ha visto la luce grazie alla  collaborazione di numerosi docenti  di diverse discipline – scientifiche, tecniche, umanistiche – dell’Università di Ferrara

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I risultati di questi progetti sono ora presentati in una mostra multimediale presso il Castello Estense nella prestigiosa sede cinquecentesca dei Camerini del Duca, dimora del duca Alfonso I d’Este. La mostra  rimarrà aperta fino al 13 Aprile 2014. Nel corso della settimana  è riservata a visite gratuite e guidate dal Lunedì al Venerdì (informazioni: <mailto:tessi@unife.it>tessi@unife.it).  Al  Sabato e alla  Domenica è aperta al pubblico (accesso gratuito) dalle 9.30 alle 16.30.

http://sostenibile.unife.it/index.php/it/presentazione-della-mostra

In questo stesso blog potrete trovare i links ad una parte del materiale didattico predisposto: video, manuali e prodotti multimediali.  Nella predisposizione di questo materiale didattico  ci hanno fatto da guida sia gli straordinari principi che stanno alla base dell’etica dell’acqua, ma anche i concetti tipicamente chimici.

Sono infatti convintoche l’alleanza tra le due Culture – scientifica ed umanistica –  sia essenziale per la costruzione di un mondo veramente sostenibile.

L’acqua, come dice Leonardo, è il vetturale della natura.

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L’acqua guida e regola la natura  grazie  alle straordinarie proprietà chimico-fisiche che tutti conosciamo. Ai chimici spetta quindi  il compito di spiegare come queste straordinarie proprietà siano alla base del tempo meteorologico come lo conosciamo o dei processi di crescita e conservazione dei territori. L’acqua con le sue straordinarie proprietà solventi consente la vita, ma anche la desertificazione, l’inquinamento, i disastri ambientali, così come  le tecnologie di rimedio ai disastri provocati dall’uomo. Vi sono motivi dunque  per parlare alla gente  dell’acqua con un linguaggio chimico accessibile a tutti, spiegando l’importanza della  struttura molecolare dell’acqua,  delle proprietà termodinamiche quali la capillarità, la tensione superficiale, la pressione osmotica, l’equilibrio tra fasi, la stabilità dei colloidi ecc.

La ridotta disponibilità dell’acqua accessibile ed annualmente rinnovabile.

Sappiamo che l’acqua effettivamente disponibile ed annualmente rinnovabile è solo una frazione piccolissima rispetto a tutta l’acqua  esistente sulla terra. E’ come  la scorta di bordo dell’”astronave Terra” e dobbiamo restituirla intatta all’ambiente affinché le generazioni future possano usufruirne: e’ una questione di Giustizia Sociale.

Dobbiamo quindi  far “conoscere” in termini quantitativi di quant’acqua disponiamo  per un mondo sostenibile.

Noi, infatti, non dobbiamo essere i passeggeri distratti di questo mondo, richiamando il concetto di Leonardo. Come dice Tony Allan (1), dobbiamo essere  “disciplinati passeggeri” e questo richiede la diffusione della  conoscenza delle proprietà  dell’acqua. E’ importante quindi far conoscere come solo un corretto uso delle proprietà dell’acqua potrà assicurare un futuro sostenibile per le generazioni future.

Nuovi concetti sono però necessari per un insegnamento aggiornato. Mi riferisco all’importante concetto dell’”acqua virtuale” proposto da Tony Allan e messo in numeri  da Arjen Hoekstra attraverso la  water footprint:

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http://www.waterfootprint.org/?page=files/home

L’”acqua virtuale” è una misura dell’impronta idrica dei beni, dei singoli individui e delle nazioni in termini di risorse idriche. Cominciamo a comprendere, ad esempio, che attraverso l’importazione di beni, come il caffè o la maglietta di cotone, importiamo acqua da regioni lontane e ne determiniamo in definitiva gli eventuali disastri ecologici. Dobbiamo quindi adeguare uso,  produzione e consumi, comprese le nostre diete alimentari:  come dice Tony Allan  ce lo impone non la Scienza o l’Economia, ma la Compassione.

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In pratica dovremo ridurre in futuro la nostra impronta idrica del 40%. Come? Attraverso un uso razionale e responsabile dell’acqua, evitando sprechi ogni giorno, non gettando parte degli alimenti…mettendo a punto nuove tecnologie ed insegnando a fare ciò alle giovani generazioni. I due video sull’acqua virtuale qui sotto presentati illustrano questo nuovo strumento per la misura della sostenibiltà delle risorse idriche.

E’ necessario stabilire una cooperazione – alleanza con altre discipline: la geografia, la biologia, l’ingegneria del ciclo urbano dell’acqua, le buone pratiche. Il manuale sull’acqua qui sotto presentato assieme alle diapositive per un corso integrato rivolto agli insegnanti  sono un esempio di  approccio interdisciplinare sul tema della “didattica”  dell’acqua sviluppato in TESSI.

Il tema della sostenibilità della risorsa acqua è ad un tempo terra di nessuno e di tutti. E’ assolutamente importante stabilire collaborazioni con le scienze della comunicazione per creare strumenti multimediali a disposizione dei non esperti e degli studenti per diffondere questi concetti, mettendo tutti in grado di compiere scelte informate.

Dobbiamo infatti affrontare le sfide che la così detta Società del “Rischio” (2) pone soprattutto a quelli che si dedicano alla ricerca scientifica. Questo si puo’ fare,  come dice il sociologo Piet Strydom (3), stabilendo  un collegamento tra rischio,  conoscenza e comunicazione, per  fornire “cognizione” ad una società complessa affinché sappia decidere in modo informato e democratico. Il video sul problema del mercurio nel mare Adriatico tratta  su come “comunicare” situazioni ambientali sfavorevoli e su come si può convivere con esse.

E’ importante quindi stabilire nelle scuole un nuovo spirito positivo e costruttivo partecipando ai corsi di aggiornamento dei docenti, come attuato nell’ambito del  progetto TESSI.

Dobbiamo coinvolgere gli studenti in progetti di sostenibilità operativa per fornire ad essi ambiti di speranza applicata – come dice David Orr (4)- facendoli partecipare a competizioni in grado di risvegliare energie e creatività. Dobbiamo coinvolgerli in progetti operativi di risparmio dell’acqua ai vari livelli della gestione delle strutture, magari premiando le tesi su tali argomenti come istituito all’Università di Ferrara:

http://sostenibile.unife.it/index.php/it/premi-riconoscimenti/ii-edizione-premio-universita-sostenibilita

Riportiamo qui di seguito una serie di links a materiale vario predisposto nell’ambito di TESSI con i colleghi del nostro Ateneo e con i ricercatori e gli assegnisti del centro di Ateneo  se@ di comunicazione diretto dal prof. Frignani, col quale abbiamo sviluppato una straordinaria esperienza di comunicazione e di divulgazione scientifica. Il video sulle “buone pratiche” realizzato assieme ai colleghi ingegneri in collaborazione con SSe@e@ è un esempio di “divulgazione”  tecnico-scientifica di carattere popolare.

Il materiale sviluppato a Ferrara per TESSI è assai esteso, consiste in 17 video per più di due ore di  trasmissione. In questa sede si presenta solo un’anteprima di un progetto più completo sull’acqua, bene comune, rivolto alle scuole superiori, che sarà successivamente reso disponibile in forma completa.

Materiali scaricabili o disponibili per una visione.

Manuale sul Buon uso dell’acqua(ed altri) prodotto dal Gruppo di Docenti di Unife afferenti al progetto TESSI

Diapositive di un corso per insegnanti sull’acqua (il ciclo delle acqua: Dondi; Mistri; Alvisi)

Video – You Tube  tratti dal manuale sul buon uso dell’acqua illustranti i seguenti aspetti:

Acqua Virtuale

L’impronta d’acqua della pizza margherita:

L’ impronta idrica delle nazioni e la Giustizia Sociale:

Convivere con i problemi ambientali: il mercurio nell’adriatico

Il Buon Uso dell’acqua : azioni per un buon uso dell’acqua

http://www.youtube.com/watch?v=bvtgCGgFlKQ

Riferimenti bibliografici

1. Tony Allan, Tony Allan, Virtual Water, tackling the threat to our planet’s most precious resource, I.B. Tauris, 2011.

2. Ulrich Beck, “La Società del Rischio”, Carrocci Editore, Roma, 2000

3. Piet Strydom, “Risk, environment and society”, Open University Press, Buckingham, 2002, Cap. 8

4. David W. Orr, State of the World 2010, Worlwatch Institute, Ed. Italiana, Ed. Ambiente p. 158

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Attenzione : uno dei prossimi numeri di CNS sarà dedicato all’acqua: https://www.soc.chim.it/divisioni/didattica/cns

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*Prof. Francesco Dondi
Dipartimento di Chimica
Università di Ferrara
Via  Luigi Borsari, 46
44100 Ferrara
email: <mailto:f.dondi@unife.it>f.dondi@unife.it
skype: f.dondi.unife
TEL  +390532 455 154
cell. +39 335 7014246
fax +39 0532 240709

2 Festival dell’acqua dell’Aquila.

a cura di Luigi Campanella, ex presidente SCI

Con un sistema semiautomatico per il riconoscimento e la classificazione dei cambiamenti, sarà possibile garantire un’efficace salvaguardia dell’acqua potabile, così come quella degli impianti.
Il change direction, rappresenta il cuore di tale sistema ed è fondamentalmente l’algoritmo che misura il cambiamento avvenuto tra due immagini raccolte in tempi diversi. Il sistema una volta sovrapposte le immagini le elabora attraverso un processo di classificazione, il cui scopo è quello di produrre una mappa che permetta di capire istantaneamente, grazie all’uso di colori differenti, quali modifiche sono state apportate sul territorio e se queste siano pericolose per la salvaguardia delle fonti idriche. Il nostro Paese ha fatto scelte precise su come immagina la gestione dell’acqua anche grazie ad un referendum. Ci dobbiamo rendere conto che ogni giorno circa 5.000 bambini muoiono per malattie causate da acqua di scarsa qualità e dalla mancanza di adeguati servizi igienico-sanitari, stiamo parlando della seconda causa di mortalità infantile. Certo, ci potremmo lamentare che sono 20 milioni gli italiani che non sono ancora collegati ad un depuratore e che il Sud vive un deficit infrastrutturale di non poco conto. Di sicuro il Festival dell’Acqua, appena conclusasi all’Aquila, è riuscito a fare sintesi sul tema e ad aprire gli occhi a chi pensa che il problema sia solo di principio.

 acqua1
“Dissetare il mondo”, ecco il leitmotiv del festival dell’Acqua, conclusosi l’11 ottobre all’Aquila. Un impegno globale, solidale e di responsabilità sociale.
Il capoluogo abruzzese è stato scelto come sede della seconda edizione della kermesse perché rappresenta un monito verso l’adozione di misure di prevenzione e innovazione nella pianificazione urbanistica delle nostre città.
L’edizione 2013 con i suoi 9 convegni e 3 seminari ha affrontato le tematiche più svariate, dalla sete nel Mondo alle carenze del sistema idrico italiano e il problema del Mezzogiorno. Al grande pubblico ed alla città ospitante sono invece stati estesi gli eventi di spettacolo e intrattenimento.
L’acqua, dunque, come diritto fondamentale dell’umanità: la Commissione ONU per i Diritti Economici, Sociali e Culturali già nel 2002 ha definito il diritto di ogni essere umano ad un accesso sicuro all’acqua per utilizzo personale e domestico.
“Salvaguardia della risorsa anche in funzione dell’uso da parte delle future generazioni, con costi efficienti attraverso la regolazione e la stabilizzazione normativa”, così Claudio De Vincenti, Sottosegretario allo Sviluppo economico, è intervenuto in apertura del Festival, mentre il Ministro dell’Ambiente, Andrea Orlando ha annunciato: “ Il prossimo anno vorrei convocare una conferenza nazionale sull’acqua, per rompere luoghi comuni consolidati. Siamo tutti d’accordo nel definire l’acqua bene comune, ma spesso gli strumenti proposti sono contradditori”.
Le assemblee dei Sindaci che definiscono il fabbisogno infrastrutturale e impiantistico dei rispettivi territori, hanno definito un fabbisogno di investimenti pari a 65 miliardi di euro per i prossimi 30 anni.
Si tratterebbe, dunque di prevedere investimenti pari ad una media annuale di 2,2 miliardi di euro, ovvero poco meno di 40 euro per cittadino l’anno, mentre l’attuale livello nazionale di investimenti è pari solo a 26 euro/abitante/anno (ovvero 1,2 miliardi all’anno, di cui appena il 10% provenienti da fondi pubblici). Un dato rilevante se confrontato al livello di investimenti nei paesi Ocse, pari circa a 80 euro/abitante/anno.

100424acquabenecomune

Occorre dire anche che il convegno dell’Aquila, che è stato organizzato da FederUtility, che è la federazione che associa tutti i gestori italiani del servizio idrico, ha suscitato molte polemiche, soprattutto da parte del Forum Italiano dei Movimenti per l’acqua, che denuncia il convegno come un tentativo di appropriarsi in positivo del tema dell’acqua dopo essersi opposta  al referendum. Al momento è in corso uno scontro legale sulla nuova tariffa approvata dall’Autorità competente la quale prevede una percentuale standard sul capitale investito reintroducendo di fatto la remunerazione abolita dal referendum; lo scontro è davanti al TAR della Lombardia e vede su fronti opposti proprio Federutility e il Forum; Federutility sostiene che le rivendicazioni del referendum sono malposte in quanto non ci sono i soldi per gestire le ingenti necessità del sistema idrico da parte di uno stato in deficit cronico, mentre il Forum sostiene che una tariffa opportunamente organizzata può far fronte al problema e che il profitto difeso da Federutility potrebbe solo aumentarla.

Bilanci di materia.

a cura di C. Della Volpe

Negli ultimi anni è cresciuta la coscienza del ruolo della attività umana nel sistema Terra con effetti climatici ed ambientali enormi. Nonostante le prove di questi stravolgimenti si accumulino sempre più, costringendo alle corde i pochi e rarefatti oppositori scientifici ed onesti di questa visione, rimane a livello di grande pubblico una diffusa ignoranza. Grandi masse di persone ignorano le leggi scientifiche e i risultati della ricerca, rimanendo schiave di visioni e concezioni “neghiste” di varia natura.

Una delle cose più difficili da accettare è la dimensione fisica, nel senso scientifico del termine, dell’umanità, ossia il ruolo che l’attività produttiva ha rispetto alle dimensioni dei flussi planetari di materia, una attività umana che ha sconvolto o alterato praticamente tutti i cicli importanti del pianeta. Tento in questo breve post di dare un piccolo contributo per colmare questa ignoranza fornendo alcune informazioni di base sulle quantità di materia processate dall’uomo in rapporto alle quantità di materia che la natura riesce a riciclare ogni anno.

Sapete, per esempio, quali quantità di acqua usiamo rispetto a quella che riceviamo dalle precipitazioni totali sul globo? Secondo i dati Aquastat, che sono dati ufficiali ONU, nel 2008 le precipitazioni totali contano 108.000km3, se eliminiamo l’acqua che evapora e che ammonta a 65.000km3 rimangono circa 43.000km3 di risorse interne, a fronte dei nostri usi complessivi che sono stati di  3860 km3, ossia il 9% delle risorse interne dell’acqua disponibile.

La percentuale è alta ma all’apparenza non enorme. C’è un ma; come la restituiamo l’acqua che usiamo? Beh, parecchio più sporca! Recentemente l’ISPRA, (Istituto superiore per la ricerca e la protezione ambientale) nel Rapporto Nazionale Pesticidi nelle Acque 2013, realizzato sulla base delle informazioni fornite dalle Regioni e dalle Agenzie regionali e provinciali per la protezione dell’ambiente ha concluso che in Italia il 55% dei punti di campionamento superficiale e il 28% di quelli sotterranei era inquinato da qualcuno dei 350 tipi di sostanze fitosanitarie usate in agricoltura e che in circa un terzo dei casi (34.1%) tale inquinamento superava i valori ammessi per la potabilità delle acque. E la situazione non è migliore nel resto del mondo.

Un secondo dato da conoscere è la quantità di anidride carbonica che immettiamo in atmosfera; è difficile valutarla con precisione perché una parte è diretta, ossia dipende dalle combustioni e l’altra invece è indiretta, ossia dipende dalle nostre attività agricole e forestali. Beh, la sola parte diretta assomma a circa 10 miliardi di ton di carbonio equivalente: i nostri consumi di energia primaria sono di oltre 12 miliardi di ton di petrolio equivalente e per l’87% sono di combustibili fossili, e

primaryenergy2012Source: BP Statistical Review of World Energy, 2012

usando le formule brute di petrolio (CH2), carbone (C) e metano (CH4) la quota di carbonio emessa è esattamente di 9.4Gton anno.

Bene, la stima dell’input totale di carbonio in atmosfera da parte dei produttori naturali terrestri è di circa 60Gton/anno. Quindi per questo solo fattore contiamo per il 15% del totale. Ovviamente una parte di questo carbonio in eccesso viene riassorbito da tutti i meccanismi di riassorbimento (principalmente dal mare il cui pH si è spostato verso il basso negli ultimi 250 anni di circa 0.1 unità di pH, pari al 21%) e quindi l’apporto “netto” al carbonio atmosferico è circa la metà di questo valore.

La domanda è che cosa cambiano 4.5Gton di carbonio, come CO2, ossia 4.5×3.66=16.5 Gton di CO2? Ebbene esse costituiscono all’incirca lo 0.5% in aggiunta allo stock atmosferico di questo gas (sono all’incirca 3000Gton, attualmente corrispondenti a 390ppmv) che così aumenta ogni anno in proporzione: ed ecco le circa 2 ppmv di aumento medio annuo della concentrazione di anidride carbonica!

Sto facendo certo una enorme semplificazione rispetto ai complessi flussi di tutti i meccanismi, ma è impressionante come le quantità complessive si ritrovino:

maunaloa

Volete qualche altro esempio? Allora consideriamo i due elementi non “fungibili” della vita P e N; nella sua poesia Robert Garrels,

garrels

che ne analizzò fra i primi i comportamenti, recitava:

I put some P into the sea
the biomass did swell
But settling down soon overcame
and P went down toward Hell

From Purgatory soon released
it moved up to the land

To make a perfect rose for thee
to carry in thy hand

But roses wilt and die you know
then P falls on the ground

Gobbled up as ferric P
a nasty brown compound

The world is moral still you know
and Nature’s wheels do grind

Put ferric P into the sea
and a rose someday you’ll find

Quante sostanze contenenti fosforo usiamo? In agricoltura usiamo i minerali fosfatici in ragione di 200Mton/anno;

phosphate(dati USGS)

che, dato che le rocce fosfatiche contengono circa un terzo in massa di ione fosfato PO4-3, corrispondono approssimativamente a 7×1011 moli di P. Ebbene questa quantità corrisponde a 7 volte la stima del “fosforo” che arriva in mare dalla degradazione naturale delle rocce (The Earth System 3rd ed. Kump, Kasting, Crane, ed Pearson) e ad un settimo di tutto il “fosforo” che la “pompa biologica”, ossia il complesso dei flussi oceanici in upwelling e downwelling mobilizza ogni anno.

Un numero mostruoso!

Ma non è il solo; che succede con l’azoto? Una cosa equivalente. L’industria dell’ammoniaca, basata sulla reazione di Haber-Bosch, è in grado di fissare ogni anno quasi 140Mton di azoto.

nitrogen(dati USGS)

Stiamo quindi parlando di circa 1013 mol di azoto all’anno che è circa quanto viene “fissato” sulla terra e sul mare dal resto della biosfera, ossia 1.4×1013 mol (The Earth System 3rd ed. Kump, Kasting, Crane, ed Pearson).

Secondo i testi universitari ci sono molti dubbi che attualmente il ciclo dell’azoto e del fosforo siano effettivamente bilanciati, dato il gigantesco apporto umano legato alla moderna agricoltura industrializzata e che non prevede alcun meccanismo retroattivo utile di recupero. Azoto e fosforo si accumulano nell’ambiente con enormi danni alla catena trofica.

La Terra e l’aria sono i nostri depositi dell’immmondizia! Per P e N l’uomo è il player principale. Ha di gran lunga superato ogni altra specie vivente e anche parecchi processi naturali a scala planetaria.

E la cosa più assurda è che nonostante questa gigantesca produzione di azoto e fosforo abbia sbilanciato i due cicli naturali preesistenti, oltre un miliardo di uomini soffre la fame e i più ricchi soffrono di malattie da sovra-alimentazione. La tanto celebrata rivoluzione verde, pur non riuscendo a nutrire tutti, ha certamente sbilanciato i cicli della biosfera e l’unico modo per renderla sostenibile sarebbe di attivare meccanismi di riassorbimento efficaci.

Quale conclusione possiamo trarre?

Direi che gli attuali metodi ed approcci produttivi non sono più a lungo sostenibili e la Chimica avrà la responsabilità di cercare delle alternative sostenibili.

Ma soprattutto chi ha la responsabilità di fare scelte a livello globale deve conoscere e riflettere su questi numeri ed operare scelte conseguenti.

E, infine ciascuno di noi consapevole di questi trend, deve, nel suo quotidiano, vivere cercando di ridurre  il proprio impatto sul pianeta.

Enzo Tiezzi avrebbe detto: L’economia non può fare  a meno della Chimica.

Per approfondire:

The Earth System 3rd ed. Kump, Kasting, Crane, ed Pearson

http://www.educazionesostenibile.it/portale/sostenibilita/tecnica-a-ecologia/racconti/1524-breve-storia-dei-fosfati-nutrimento-della-terra.html

la pagina dello US Geological Survey è una miniera di dati sui minerali

http://www.usgs.gov/

http://www.wri.org/publication/content/8398

http://nmsp.cals.cornell.edu/publications/factsheets/factsheet12.pdf