Chiudere i cicli in modo sostenibile

Questo vale anche per la gestione delle acque urbane. Da un lato, le acque reflue contengono risorse preziose: acqua, nutrienti ed energia. La domanda di queste risorse è cresciuta sempre di più negli ultimi decenni, nelle regioni urbane in espansione, nell'agricoltura, nelle famiglie, nel commercio e nell'industria. In tutto il mondo sono necessarie nuove soluzioni per soddisfare questa crescente domanda attraverso il riutilizzo. D'altra parte, le acque reflue che vengono rilasciate nell'ambiente contengono ancora livelli eccessivi di inquinanti e nutrienti in molti luoghi. La capacità dell'ambiente di assorbirli è limitata. Stiamo assistendo a livelli di inquinamento idrico senza precedenti in tutto il mondo, anche se la qualità dell'acqua è migliorata notevolmente in alcune regioni, come la Svizzera, grazie alla costruzione di infrastrutture per le acque reflue su larga scala. Per risolvere i problemi dell'inquinamento idrico e della perdita di risorse contemporaneamente e a lungo termine, è necessario discutere nuovi approcci che richiedono cambiamenti di sistema di ampia portata. La volontà politica di cambiare è sempre più presente. Ciò si riflette nelle tendenze globali, come la richiesta di un'economia circolare più forte, il passaggio alle energie rinnovabili e gli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile. Eawag è un attore importante in questo processo e fornisce nuove soluzioni per il recupero di acqua, nutrienti, materiali riciclabili ed energia dalle acque reflue e dai rifiuti.

Regolare le viti di fermo

Nei Paesi industrializzati, come la Svizzera, è possibile chiudere i cicli idrici regionali attraverso sistemi centralizzati di trattamento delle acque reflue. In altre parole, l'acqua utilizzata dall'uomo viene convogliata attraverso la rete fognaria verso gli impianti di trattamento delle acque reflue, dove viene depurata e scaricata nei corsi d'acqua, dai quali viene successivamente prelevata e ritrattata come acqua potabile. I ricercatori dell'Eawag lavorano con successo per adattare continuamente questo sistema alle nuove sfide. Attualmente l'attenzione si concentra sulla questione del potenziale esistente in Svizzera per il riutilizzo diretto dell'acqua proveniente dagli impianti di trattamento delle acque reflue a livello locale, invece di scaricarla nei corsi d'acqua dopo il trattamento. Sebbene le acque reflue depurate non siano di qualità potabile, potrebbero essere utilizzate come acqua di processo industriale o per l'irrigazione in agricoltura. Nei periodi di siccità, sempre più frequenti a causa della crisi climatica, ciò potrebbe contribuire a conservare le riserve di acqua potabile. Un altro gruppo di ricerca sta lavorando sulle cosiddette infrastrutture blu e verdi. La progettazione quasi naturale degli spazi urbani consente di trattenere l'acqua piovana dove cade grazie a zone di infiltrazione. Ciò modifica il bilancio idrico locale, rende l'acqua parte integrante della città e mitiga gli effetti della siccità e del caldo.

L'Eawag è anche favorevole a considerare l'azoto e il fosforo presenti nelle acque reflue come risorse per l'agricoltura e sta ricercando tecnologie per recuperare questi elementi dalle acque reflue e dalle feci su scala ancora più ampia. L'Eawag sta anche studiando metodi per trasformare i composti organici presenti nelle acque reflue in bioplastiche utilizzando microrganismi.

Ripensare completamente

Sulla base della sua esperienza decennale nella gestione delle acque reflue, Eawag sta facendo un ulteriore passo avanti. I ricercatori stanno lavorando a metodi trasformativi in grado di recuperare acqua, nutrienti ed energia direttamente sul posto in cicli su piccola scala. Queste soluzioni sono state originariamente progettate per le regioni del Sud globale, per fornire alle persone l'accesso urgente e necessario a una quantità sufficiente di acqua pulita e a soluzioni igienico-sanitarie sicure, senza la necessità di costruire infrastrutture complesse come fognature, sistemi di approvvigionamento idrico e di trattamento delle acque reflue.

Si sta studiando un'intera gamma di innovazioni, tutte accomunate da un elemento: i flussi di materiali vengono separati alla fonte e trattati in modo mirato. L'acqua meno inquinata proveniente dalle abitazioni può essere riutilizzata per gli sciacquoni dei bagni o per lavare i panni dopo il trattamento. L'urina viene raccolta separatamente dall'acqua di scarico e le sostanze nutritive in essa contenute vengono trasformate in fertilizzante direttamente in loco. Le feci possono essere trasformate in pellet per il riscaldamento, biogas o compost. Anche l'acqua piovana può essere raccolta, immagazzinata e utilizzata, ad esempio, per gli sciacquoni dei bagni. Tutte queste misure contribuiscono a chiudere i cicli e a risolvere gli urgenti problemi di sostenibilità nelle città di tutto il mondo.

Le soluzioni sviluppate dovrebbero essere rapidamente e flessibilmente adattabili alle condizioni e alle esigenze locali, sia in grandi città come Bangalore o San Francisco, dove l'acqua scarseggia a causa dei cambiamenti climatici e della crescita demografica, sia in luoghi remoti, ad esempio in una baita di montagna svizzera. I ricercatori dell'Eawag stanno attualmente collaborando con l'Agenzia spaziale europea per studiare come chiudere i cicli dell'acqua e dei nutrienti a bordo dei veicoli spaziali. I ricercatori vogliono dimostrare ai decisori politici, all'industria e alla società civile che queste soluzioni sono fattibili e che è possibile creare un mercato per esse.

L'esperienza di Eawag è richiesta anche in un altro settore: in un mondo complesso, sono necessari sistemi diversi per regioni e applicazioni diverse. Abbiamo bisogno di combinazioni di varie tecnologie di riciclaggio e di ricercatori di scienze naturali, ingegneristiche e sociali che siano pronti a svilupparle e coordinarle insieme e a sostenerne l'ancoraggio sociale. Ancorati all'ecosistema unico di Eawag, con una visione globale.