Acqua ed energia: l’equilibrio del nuovo scenario energetico

Nucleare, idrogeno verde e tecnologie emergenti richiedono grandi quantità d’acqua per funzionare. In un contesto di crescente stress idrico, soluzioni come la dissalazione e sistemi per il riutilizzo delle acque reflue possono diventare leve cruciali per una transizione energetica sostenibile sotto tutti i punti di vista.

Nel pieno della transizione energetica, le nuove tecnologie come l’idrogeno verde e l’energia nucleare si stanno affermando come protagoniste nella lotta alla crisi climatica. Entrambe, infatti, puntano a ridurre drasticamente le emissioni di CO2: l’idrogeno verde viene prodotto utilizzando elettricità da fonti rinnovabili e non genera emissioni durante l’uso, mentre il nucleare offre una produzione continua e a basse emissioni, indipendente dalle condizioni meteo. Queste soluzioni sono considerate fondamentali per decarbonizzare settori difficili da elettrificare e garantire la stabilità della rete elettrica, ma possono avere un’altra criticità, talvolta ignorata: quella idrica. L’energia pulita, infatti, può essere assetata. E in un mondo che si scalda, con una popolazione in costante crescita e i grandi cambiamenti climatici, la domanda sorge spontanea: quanta acqua ci costa davvero produrre energia?

Acqua ed energia: un legame indissolubile

Acqua ed energia sono interdipendenti. Per produrre energia serve acqua, per fornire acqua serve energia. Secondo l’Agenzia Internazionale dell’Energia (IEA), circa il 15% dei prelievi globali di acqua dolce è destinato alla produzione energetica — una quota che potrebbe salire al 20% entro il 2035. E non è tutto: l’elettricità incide tra il 5% e il 30% sui costi operativi delle utilities idriche, a seconda dei contesti. Questa interconnessione può portare problematiche serie. Lunghi periodi di siccità o ondate di calore estremo possono mandare in tilt centrali termoelettriche o nucleari, incapaci di raffreddarsi con il rischio di blackout e instabilità della rete. 

Anche per questo motivo, la disponibilità idrica è uno dei criteri principali nella progettazione delle nuove centrali elettriche. Esistono sistemi di raffreddamento alternativi, come quelli ad aria, ma i costi oggi restano proibitivi.

Nucleare e idrogeno: energia pulita, ma quanta acqua?

Le tecnologie a zero emissioni, come il nucleare e l’idrogeno verde, nascondono spesso un’impronta idrica tutt’altro che trascurabile. Le centrali nucleari, ad esempio, figurano da decenni tra i maggiori consumatori industriali di acqua dolce. A seconda del tipo di sistema di raffreddamento adottato possono richiedere tra i 6 e i 160 litri d’acqua per ogni chilowattora prodotto. Sebbene una parte dell’acqua venga restituita ai corpi idrici da cui è prelevata, le perdite per evaporazione e il riscaldamento delle acque di ritorno pongono una riflessione necessaria, specialmente nei periodi di siccità o in prossimità di ecosistemi fragili.

Anche l’idrogeno verde comporta un consumo idrico significativo. La sua produzione mediante elettrolisi dell’acqua — processo che separa l’idrogeno dall’ossigeno usando elettricità rinnovabile — richiede circa 9 litri di acqua pura per ogni chilogrammo di idrogeno generato. Tuttavia, l’acqua utilizzata deve essere trattata e deionizzata per garantire l’efficienza e la durata degli elettrolizzatori: ciò può far salire il fabbisogno a 20-25 litri per chilogrammo. 

A completare il quadro, ci sono le tecnologie di cattura e sequestro del carbonio (CCS), pensate per ridurre le emissioni delle centrali a carbone o a gas. Sebbene utili dal punto di vista climatico, queste soluzioni possono aumentare il consumo di acqua fino al 90% per ogni megawattora prodotto, a causa dei processi di compressione, raffreddamento e trattamento dei gas. 

Dissalare e riutilizzare:tecnologie per non sprecare

Nel tentativo di rendere sostenibile l’acqua nell’energia — e viceversa — le tecnologie di dissalazione e riuso rappresentano una grande opportunità. La dissalazione dell’acqua mette a disposizione grandi quantitativi di acqua, senza alcun impatto sulle falde acquifere o sull’acqua dolce. Tecnologie quali l’osmosi inversa riducono notevolmente anche il consumo energetico e sono in grado di garantire, unitamente ai necessari impianti di re-mineralizzazione, l’acqua necessaria per la sete delle nuove energie. Analogamente, il trattamento delle acque reflue permette di risparmiare risorse dolci e ridurre i prelievi, in un circolo virtuoso di tutela delle risorse idriche. 

Conclusioni

Il legame tra acqua ed energia rappresenta un aspetto cruciale da considerare all’interno delle strategie per il clima e la sostenibilità. Non si tratta solo di sviluppare fonti energetiche a basse emissioni, ma anche di farlo in modo da non aumentare la pressione su una risorsa idrica già sotto stress. Allo stesso modo, garantire l’accesso all’acqua potabile deve tenere conto dell’equilibrio complessivo del sistema energetico.

La sostenibilità, in fondo, non si misura solo in tonnellate di CO2 risparmiate, ma anche nella capacità di preservare le risorse vitali per le generazioni future.