Le soluzioni idriche sostenibili generano energia con la nuova tecnologia per le valvole di controllo

Dec 11, 2023

Per 2,2 milioni di persone a Houston, gli impatti della perdita di energia elettrica avvenuta alla fine del 2022 sono ancora freschi nelle loro menti. All’improvviso, di fronte alla mancanza di acqua pulita, le persone ovunque hanno acceso i fornelli per far bollire l’acqua. Le interruzioni di corrente non sono più una sorpresa. Si è verificato un guasto alla rete simile a Houston nel 2021, dove 4,5 milioni di persone sono state colpite dalla carenza di acqua, elettricità, calore e cibo e più di 240 sono morte. Le interruzioni di corrente sono comuni. Non solo una preoccupazione per i texani, le reti elettriche di tutto il mondo sono stressate e inaffidabili.

Per molti, i pensieri sull’acqua pulita e sull’energia elettrica affidabile portano ad altre preoccupazioni. La sfortunata combinazione di fonti di energia inaffidabili e condizioni meteorologiche imprevedibili, tra cui tempeste, siccità, inondazioni, incendi e altri sconvolgimenti climatici, tengono svegli la notte i gestori dei servizi pubblici, gli ingegneri e i primi soccorritori. Tutti portano a scarsità d’acqua, acqua contaminata e colossali guasti alle infrastrutture idriche.

È possibile fare grandi passi avanti nella creazione di programmi che risolvano tutti questi problemi contemporaneamente. Ecco una soluzione che svolge molteplici funzioni.

La soluzione si colloca nel nesso tra acqua ed energia in un sistema che fornisce una fornitura affidabile di acqua potabile sicura e pulita pur essendo più efficiente, produttivo e sostenibile. Risparmiare acqua, decarbonizzare, ridurre al minimo i disagi e generare denaro per reinvestire e aggiornare le infrastrutture ora è possibile con una semplice installazione che potrebbe essere finanziata in gran parte dal governo.

L’acqua è energia: consuma energia e allo stesso tempo la crea. Il processo di pompaggio, trattamento e distribuzione dell'acqua e delle acque reflue americane rappresenta il 6% del consumo energetico della nazione, contribuendo al 5% delle emissioni di carbonio e al 40% del budget di un servizio pubblico. Tutta questa energia viene consumata per alimentare le pompe, trattare l'acqua e distribuirla agli utenti. Con l’aumento dei costi dell’elettricità, il costo di questi processi grava pesantemente sul settore e sui suoi utenti.

Anche quando i fornitori di acqua avviano sforzi di conservazione, il fallimento delle infrastrutture ne limita l’efficacia. Gli Stati Uniti perdono il 17% della loro acqua trattata, chiamata acqua non-revenue (NRW), a causa dei sistemi di distribuzione fratturati. La Banca Mondiale stima che le linee di distribuzione interrotte rilasciano 8,6 trilioni di galloni di NRW ogni anno.

I sistemi globali di distribuzione dell’acqua evidenziano la natura interconnessa delle risorse energetiche e idriche. Il termine industriale utilizzato per descrivere questa interconnettività è il nesso tra acqua ed energia.

Le reti di distribuzione idrica fanno affidamento sull’energia elettrica di una rete ricca di combustibili fossili per funzionare e contribuiscono direttamente alla scarsità d’acqua a causa del carbonio non necessario che aggiungono all’atmosfera nel processo di trattamento, pompaggio e distribuzione dell’acqua ai loro utenti.

C’è innovazione nel settore dell’acqua e delle acque reflue. Negli ultimi anni, accademici, imprenditori e innovatori nel settore idrico hanno lavorato insieme per affrontare alcune delle sfide più urgenti per il settore.

Con l’aumento dei costi energetici, il cambiamento climatico e la perdita d’acqua hanno un impatto crescente sui sistemi idrici e delle acque reflue.

Il recupero energetico che integra le valvole di controllo con la tecnologia micro-idro consente alla distribuzione dell’acqua stessa di essere la soluzione per ciascuna di queste enormi sfide. I recenti progressi nella tecnologia delle microturbine idroelettriche consentono agli innovatori del settore idrico di sfruttare la pressione sprecata emessa dalle valvole di controllo. Sfruttando i differenziali di flusso e pressione esistenti, questa soluzione recupera l’energia sprecata dalle condutture pressurizzate per restituire notevoli quantità di elettricità alla rete locale. Questa elettricità generata può essere utilizzata per risparmiare denaro che può essere reinvestito in operazioni, risparmiare acqua e ridurre le emissioni di carbonio. Fornisce inoltre ciò di cui il settore ha maggiormente bisogno mentre si modernizza: dati in tempo reale su flusso e pressione che sono essenziali per il controllo della perdita d’acqua. Ora, i fornitori di acqua possono analizzare i dati di pressione per identificare i problemi all’interno di specifiche zone di distribuzione (aree distrettuali misurate) prima che si verifichino perdite e rotture principali.