Un sistema autosufficiente per la produzione di acqua dolce e coltivazione alimentare
Un team di ricercatori dell’Università del Sud Australia ha sviluppato un innovativo sistema autosufficiente, alimentato da energia solare, che evapora l’acqua marina e la ricicla in acqua dolce per la coltivazione di alimenti, senza necessità di intervento umano. Questa innovazione ecologica potrebbe contribuire a risolvere la crescente carenza globale di acqua dolce e cibo, soprattutto considerando che si prevede che la popolazione mondiale raggiungerà la cifra impressionante di 10 miliardi di abitanti entro il 2050.
Una rivoluzionaria fattoria marina verticale
Il professor Haolan Xu e il dottor Gary Owens, dell’Istituto per le Industrie del Futuro dell’UniSA, sono i responsabili dello sviluppo di questa fattoria marina verticale galleggiante. Il sistema è composto da due camere: una superiore simile a una serra e una camera inferiore per la raccolta dell’acqua.
Il funzionamento del sistema
Il funzionamento del sistema è simile a quello di un letto assorbente, come spiegato dal Dr. Owens. L’acqua pulita viene fornita da un insieme di evaporatori solari che assorbono l’acqua marina, intrappolano i sali nel corpo dell’evaporatore e, sotto i raggi del sole, rilasciano vapore d’acqua pulito nell’aria. Questo vapore si condensa in nastri d’acqua e viene trasferito alla camera superiore per la crescita delle piante. Durante un test sul campo, i ricercatori hanno coltivato tre tipi di ortaggi comuni (broccoli, lattuga e pak choi) su superfici di acqua marina, senza manutenzione o irrigazione aggiuntiva con acqua pulita.
Vantaggi del sistema
Secondo il professor Xu, il sistema, che funziona esclusivamente con luce solare, presenta diversi vantaggi rispetto ad altri progetti di fattorie marine solari attualmente in fase di test. Altri progetti hanno installato evaporatori all’interno della camera di crescita, occupando spazio prezioso che potrebbe essere utilizzato per la crescita delle piante. Inoltre, questi sistemi sono soggetti a surriscaldamento e alla morte delle colture. Sono state proposte anche fattorie galleggianti, in cui i pannelli fotovoltaici tradizionali raccolgono elettricità per alimentare le unità di desalinizzazione convenzionali, ma consumano molta energia e la loro manutenzione è costosa. Nel design proposto dai ricercatori dell’UniSA, la disposizione verticale dell’evaporatore e delle camere di crescita riduce l’impronta totale del dispositivo, massimizzando la superficie per la produzione di cibo. È completamente automatizzato, a basso costo e estremamente facile da gestire, poiché utilizza solo energia solare e acqua marina per produrre acqua pulita e coltivare.
Prossimi passi per aumentare la produzione vegetale
Il design è attualmente in fase di prova del concetto. Il Dr. Owens ha spiegato che il prossimo passo è ampliarlo, utilizzando un piccolo insieme di dispositivi individuali per aumentare la produzione vegetale. Per soddisfare le crescenti esigenze di approvvigionamento alimentare, i ricercatori dovranno aumentare sia le dimensioni che il numero di dispositivi.
Il futuro delle fattorie marine
“Non è inconcepibile che in futuro potremmo vedere enormi biodomi agricoli galleggianti nell’oceano, o molti dispositivi più piccoli dispiegati su un’ampia area marina”, ha detto Owens, aggiungendo che è probabile che il loro prototipo esistente venga modificato per produrre una maggiore produzione di biomassa. Questo includerà l’uso di materiali di substrato a basso costo, come i residui di fibra di paglia di riso, per ridurre ulteriormente i costi operativi del dispositivo.
Acqua riciclata pura e potabile
I ricercatori hanno dimostrato che l’acqua riciclata prodotta in questo modo è abbastanza pura da poter essere bevuta e ha una salinità inferiore alle linee guida sanitarie globali per l’acqua potabile. L’acqua dolce rappresenta solo il 2,5% dell’acqua mondiale, e la maggior parte non è accessibile perché è intrappolata in ghiacciai, calotte polari o nel sottosuolo. “Non è che l’acqua dolce stia diminuendo, ma la poca che esiste ha una domanda sempre crescente a causa della crescita demografica e del cambiamento climatico”, spiega Owens. “Il fatto che il 97,5% dell’acqua del mondo sia nei nostri oceani – e disponibile gratuitamente – è una soluzione ovvia per sfruttare il mare e il sole per affrontare la crescente carenza mondiale di acqua, cibo e terreni agricoli. L’adozione di questa tecnologia potrebbe migliorare la salute e il benessere di miliardi di persone in tutto il mondo.”