La carta nascosta della svolta energetica

Questo articolo è tratto da Orizzonti n. 72

Tanta acqua. Lo spiega bene Salvatore Masi, professore di Ingegneria sanitaria ambientale presso il Dipartimento di Ingegneria dell’Università degli Studi della Basilicata. Da oltre venticinque anni si occupa di attività di ricerca sul trattamento di reflui civili e industriali, acque potabili, gestione dei rifiuti e bonifiche in collaborazione con enti ed istituzioni.

La transizione ecologica, e in particolare quella energetica, ha un presupposto fisico imprescindibile: la disponibilità di acqua. È un aspetto che tende a essere sottovalutato nel dibattito pubblico. Pensiamo alla bioenergia: per produrla servono terreni, ma soprattutto acqua.

Le filiere della bioenergia, come molte attività agricole, richiedono una gestione attenta delle risorse idriche. Per questo oggi la sfida non è tanto ridurre queste produzioni, quanto renderle sempre più efficienti e integrate in un modello circolare. 

La questione non è tanto quella della competizione, quanto della gestione efficiente della risorsa. Come per molte attività agricole e produttive, anche le filiere della bioenergia richiedono acqua, ma oggi la sfida è ottimizzarne l’uso e integrarle in un sistema più ampio e circolare. In territori come la Basilicata, ad esempio, esistono margini per destinare quote limitate di superficie a queste colture senza impatti significativi sull’uso del suolo. Il vero tema è, piuttosto, come ridurre la pressione sulle risorse idriche tradizionali, ad esempio valorizzando fonti alternative in modo che, più che entrare in competizione, i diversi usi dell’acqua possano diventare parte di un equilibrio sostenibile.

Se la produzione di energia alternativa richiede acqua e suolo, una possibile mediazione consiste nell’utilizzare una risorsa già disponibile ma oggi sottoutilizzata: le acque reflue depurate. Si tratta di un ciclo ad oggi, per così dire, “aperto”: l’acqua viene captata, utilizzata una sola volta e poi scaricata, spesso a mare. L’idea è chiudere almeno in parte questo ciclo, reimpiegando l’acqua trattata in agricoltura o per usi energetici. C’è una bella differenza. Noi come Università abbiamo alcuni progetti sperimentali che ormai tanto sperimentali non sono più perché durano da quasi trent’anni. Li portiamo avanti con altri gruppi di ricerca, tra i quali vorrei ricordare l’attività svolta in collaborazione con l’Istituto di Ricerca sulle Acque e l’Istituto per la Protezione Sostenibile delle Piante del CNR, presso il nuovo centro di ricerca di Metaponto (MT). Fondamentale è il supporto di Acquedotto lucano, che ci consente di trasferire le nostre ricerche sui casi reali.

Da oltre venticinque anni conduciamo un’esperienza significativa a Ferrandina, con un oliveto irrigato con acque reflue trattate. Non ci siamo limitati a osservare l’effetto immediato dell’irrigazione sulla produttività, ma abbiamo studiato gli impatti di lungo periodo sul suolo. I risultati sono molto interessanti: non solo la produzione olivicola è più che raddoppiata, ma abbiamo registrato un miglioramento della qualità del terreno, con un aumento del contenuto di carbonio organico.

Certamente. L’incremento della sostanza organica nel suolo si traduce in una maggiore capacità di sequestro del carbonio. In altri termini, quei terreni contribuiscono alla cattura di CO2 dall’atmosfera. È un beneficio ambientale rilevante, soprattutto in uno scenario in cui la prossima grande emergenza globale potrebbe essere l’inaridimento dei suoli, aggravato da pratiche agricole intensive. 

La componente microbiologica è, paradossalmente, l’aspetto più controllabile. Le acque in uscita dai depuratori vengono disinfettate e possono raggiungere standard compatibili con diversi usi. Le criticità più attuali riguardano piuttosto i cosiddetti microinquinanti: residui di farmaci, antibiotici, microplastiche. Su questi fronti la ricerca è ancora in evoluzione, soprattutto per comprendere gli effetti di lungo periodo nei cicli chiusi.

Sì, perché sono pervasive e difficili da rimuovere completamente. Una parte significativa deriva dai tessuti sintetici e finisce nei sistemi di depurazione, per poi essere in parte rilasciata nell’ambiente. Oggi non esistono limiti normativi stringenti specifici, e intervenire richiederebbe investimenti importanti: adeguare i depuratori con trattamenti avanzati comporterebbe costi aggiuntivi per il sistema e per gli utenti. Ogni scelta tecnologica ha un costo economico e sociale. Migliorare ulteriormente i trattamenti significa, ad esempio, aumentare la tariffa idrica. È una questione di equilibrio: quanto siamo disposti a pagare per ridurre determinati rischi? E in quali ambiti è più opportuno utilizzare queste acque?  Non vorrei essere frainteso, sono scelte a mio avviso necessarie. Ma, ribadisco, se utilizziamo acque reflue trattate per colture destinate alla bioenergia, molti dei problemi legati ai microinquinanti diventano meno critici. Diverso è il discorso per le colture alimentari, dove gli standard devono essere più stringenti. Questo apre a un approccio differenziato: trattamenti più avanzati per usi sensibili, meno spinti – e quindi meno costosi – per colture energetiche.

Sì. Grazie ai fondi del PNRR abbiamo realizzato un impianto pilota presso il depuratore di Metaponto, dove stiamo sperimentando l’irrigazione di colture da biomassa come canapa e sorgo con acque reflue trattate. I risultati sono molto promettenti e stiamo lavorando per sviluppare ulteriormente queste attività anche attraverso programmi europei, come gli Interreg (iniziativa dell’Unione Europea, finanziata dal Fondo Europeo di Sviluppo Regionale, che promuove la cooperazione tra regioni europee, superando i confini nazionali, ndr).

Assolutamente sì. Il caso lucano è emblematico, ma va letto in una scala almeno interregionale.

La Basilicata presenta un consumo relativamente contenuto, nell’ordine dei 50-60 milioni di metri cubi annui, a fronte però di una disponibilità ben più ampia: una parte significativa della risorsa viene infatti trasferita verso la Puglia. In Basilicata le acque reflue urbane, scaricate nei fiumi, possono essere intercettate a valle e riutilizzate, anche a distanza di decine di chilometri, generando forme spontanee – seppure non sempre pianificate – di riuso. La Puglia, al contrario, ha una configurazione territoriale e demografica profondamente diversa: circa quattro milioni di abitanti, in larga parte concentrati lungo la fascia costiera. Qui i depuratori scaricano prevalentemente a mare, configurando un tipico ciclo aperto: l’acqua viene captata – spesso proprio da regioni come la Basilicata ma non solo – utilizzata una sola volta e poi restituita all’ambiente marino, senza ulteriori riusi. 

Un modello in cui le acque reflue diventano una risorsa strategica, un “campo neutro” capace di conciliare esigenze diverse: usi civili, agricoli ed energetici. In territori come il Mezzogiorno, dove la disponibilità idrica è sempre più incerta, il riuso può rappresentare un contributo concreto alla sicurezza idrica, alla transizione energetica e alla decarbonizzazione. La sfida è tecnologica, ma anche culturale: dobbiamo imparare a considerare l’acqua non come un bene da usare una sola volta, ma come una risorsa da valorizzare lungo più cicli.

Una tesi di laurea, un laboratorio universitario, una ricerca che tiene insieme innovazione e tutela ambientale. L’ultima edizione del premio intitolato a Giorgio Squinzi, figura simbolo dell’industria chimica italiana, già presidente di Confindustria e di Federchimica, è stato assegnato anche a una giovane laureata dell’Università degli Studi della Basilicata, Veronica Pasquariello, di Marsicovetere, in Val d’Agri, “my sweet valley” dice lei.

Centodieci e lode e un secondo premio regionale che è arrivato da parte dallo Zonta club di Potenza subito dopo quello di Federchimica. Il titolo della tesi è per addetti ai lavori, lo riportiamo testualmente: “Degradazione elettrochimica della venlafaxina e identificazione dei prodotti di trasformazione mediante LC-MS”. In altre parole, si tratta di uno studio

su come neutralizzare un farmaco - la venlafaxina (usato per la gestione dell’ansia) - che, una volta disperso nelle acque reflue, può avere effetti nocivi sugli ecosistemi acquatici. In generale - è la premessa dello studio di Pasquariello - è importante rivolgere attenzione all’impatto che hanno sull’ambiente i farmaci che utilizziamo quotidianamente. Non li vediamo, ma ci sono: nelle acque, nei fiumi, nei sistemi naturali. “La sfida era trovare un modo efficace e sostenibile per eliminarli”, ha raccontato con legittimo orgoglio ai microfoni del Podcast Kaleidoscope sulle eccellenze lucane.

La ricerca, sviluppata sotto la supervisione della professoressa Rosanna Ciriello, del Dipartimento di Scienze dell’Unibas, si inserisce in uno dei filoni più avanzati della chimica ambientale: quello delle tecniche di ossidazione elettrochimica. Si tratta di processi che utilizzano l’energia elettrica per innescare reazioni capaci di degradare molecole complesse e potenzialmente pericolose, trasformandole in composti meno dannosi.

La ricercatrice ha lavorato su un sistema che non solo degrada la venlafaxina, ma permette anche di identificare i prodotti di trasformazione. “È un passaggio fondamentale - spiega - perché non basta eliminare una sostanza: bisogna sapere cosa resta dopo, per evitare effetti collaterali inattesi”. Lo studio rientra infatti nella ricerca d’ateneo sulle tecniche sostenibili per la tutela ambientale e la riduzione dell’inquinamento delle acque, con particolare attenzione allo sviluppo di metodologie applicabili su scala industriale, rendendo praticabili e accessibili le soluzioni tecnologiche.