L'economia circolare del sale che mantiene puliti i fiumi
-
0:01 - 0:03Crescendo nel nord del Wisconsin,
-
0:03 - 0:07ho sviluppato un legame naturale
con il fiume Mississippi. -
0:07 - 0:08Da piccole,
-
0:08 - 0:13io e mia sorella facevamo a gara
per vedere chi riusciva a dire -
0:13 - 0:16"M-i-s-s-i-s-s-i-p-p-i" più velocemente.
-
0:17 - 0:19Alle elementari,
-
0:19 - 0:23mi parlarono dei primi esploratori
e delle loro spedizioni, -
0:23 - 0:27di come Marquette e Joliet si servirono
dei Grandi Laghi e del fiume Mississippi, -
0:27 - 0:30con i suoi affluenti,
per esplorare il Midwest -
0:30 - 0:33e per tracciare una rotta commerciale
fino al Golfo del Messico. -
0:34 - 0:36Durante la specializzazione,
-
0:36 - 0:38avevo la fortuna di vedere
il fiume Mississippi -
0:38 - 0:41dalla finestra del mio laboratorio
di ricerca -
0:41 - 0:43all'Università del Minnesota.
-
0:44 - 0:47In quei cinque anni imparai
a conoscere il fiume Mississippi, -
0:47 - 0:50la sua natura volubile
-
0:50 - 0:53che lo porta ad esondare in un momento,
-
0:53 - 0:56per poi mostrare nuovamente,
di lì a poco, -
0:56 - 0:58i suoi argini completamente asciutti.
-
0:58 - 1:01Oggi sono un'esperta
di chimica organica fisica -
1:01 - 1:03e mi impegno a usare le mie conoscenze
-
1:03 - 1:06per proteggere i fiumi,
come il Mississippi, -
1:06 - 1:09dalle eccessive concentrazioni saline
dovute alle attività umane. -
1:10 - 1:11Perché, sapete,
-
1:11 - 1:16il sale può contaminare
le acque dolci dei fiumi. -
1:16 - 1:22Il livello di salinità dei fiumi
è appena lo 0,05% -
1:23 - 1:26e, a questo livello,
la loro acqua è potabile. -
1:26 - 1:30Tuttavia, i principali corpi d'acqua
del nostro pianeta risiedono negli oceani, -
1:30 - 1:34le cui acque presentano un livello
di salinità superiore al 3%. -
1:34 - 1:38E bere la loro acqua ci farebbe
stare male molto velocemente. -
1:38 - 1:43Per rendere la proporzione
tra il volume dell'acqua degli oceani -
1:43 - 1:46e quello dei fiumi
che sono sul nostro pianeta, -
1:46 - 1:49potremmo rappresentare l'acqua oceanica
-
1:49 - 1:52come una piscina olimpionica
-
1:52 - 1:57e quella dei fiumi
con un contenitore da circa 4 litri. -
1:57 - 2:00Capite quindi che si tratta
di una risorsa preziosa, -
2:00 - 2:03ma la trattiamo come tale?
-
2:03 - 2:05Oppure la trattiamo
come quel vecchio zerbino -
2:05 - 2:08che mettiamo sulla soglia di casa
per spazzarci i piedi? -
2:09 - 2:13Trattare i fiumi come zerbini
ha gravi conseguenze. -
2:13 - 2:15Diamo un'occhiata.
-
2:15 - 2:19Vediamo cosa può fare
un unico cucchiaino di sale. -
2:19 - 2:22Se aggiungiamo un cucchiaino di sale
-
2:22 - 2:25alla piscina olimpionica contenente
acqua oceanica, -
2:25 - 2:28l'acqua oceanica non cambia.
-
2:28 - 2:30Se invece lo aggiungiamo
-
2:30 - 2:33al contenitore d'acqua dolce
da circa quattro litri, -
2:33 - 2:36l'acqua diventa di colpo troppo salata
per poter essere bevuta. -
2:37 - 2:42Il punto è che, poiché fiumi hanno
un volume notevolmente minore -
2:42 - 2:44rispetto a quello degli oceani,
-
2:44 - 2:47i fiumi sono particolarmente esposti
ai rischi dovuti alle attività umane -
2:47 - 2:49e devono dunque essere curati e protetti.
-
2:50 - 2:52Così, di recente ho esaminato
la letteratura in proposito -
2:53 - 2:56per avere un quadro dello stato di salute
dei fiumi nel mondo. -
2:56 - 2:59Non mi ha sorpreso trovare
una pessima situazione -
2:59 - 3:04in regioni aride
e fortemente industrializzate, -
3:04 - 3:07come in India e nella Cina del nord.
-
3:08 - 3:12Mi ha invece sorpreso un articolo del 2018
-
3:12 - 3:17relativo ai dati di 232
siti di campionamento -
3:17 - 3:19su tutto il territorio degli Stati Uniti.
-
3:19 - 3:21Di quei siti,
-
3:21 - 3:25il 37 per cento presentava
livelli di salinità in aumento. -
3:25 - 3:27La cosa più sorprendente
-
3:27 - 3:30è che i fiumi con i maggiori incrementi
-
3:30 - 3:33si trovano nella parte est
degli Stati Uniti -
3:33 - 3:35e non nelle zone aride del sud-ovest.
-
3:35 - 3:38Secondo gli autori dell'articolo,
-
3:38 - 3:43la causa potrebbe essere l'uso del sale
per sghiacciare le strade. -
3:44 - 3:46Un'altra potenziale fonte di sale
-
3:46 - 3:50potrebbe essere rappresentata
dalle acque di scarico industriale. -
3:50 - 3:55Come vedete, le attività umane possono
trasformare l'acqua dolce dei fiumi -
3:55 - 3:58in qualcosa più simile a quella
dei nostri oceani. -
3:58 - 4:01Dobbiamo fare qualcosa,
prima che sia troppo tardi. -
4:02 - 4:04Ho una proposta.
-
4:05 - 4:09Possiamo creare un meccanismo
di difesa in tre fasi -
4:09 - 4:14che se utilizzato dalle industrie,
-
4:14 - 4:19migliorerebbe di molto
la situazione dei nostri fiumi. -
4:19 - 4:21Ecco cosa prevede.
Uno: -
4:21 - 4:24un minor prelievo
di acque fluviali -
4:24 - 4:28grazie a tecniche di riciclo
e riutilizzo dell'acqua. -
4:28 - 4:30Due:
-
4:30 - 4:34estrazione del sale dalle acque reflue
usate per l'industria -
4:34 - 4:37per raccoglierlo e riutilizzarlo
in altri impieghi. -
4:38 - 4:42Infine, tre: dobbiamo far sì
che coloro che usano il sale -
4:42 - 4:45proveniente dalle miniere
-
4:45 - 4:49inizino a servirsi di sale
proveniente da fonti di riciclo. -
4:50 - 4:53Questo meccanismo di difesa
in tre fasi è già attivo. -
4:53 - 4:56India e Cina del nord
lo stanno utilizzando -
4:56 - 4:59per favorire il risanamento dei fiumi.
-
4:59 - 5:01Tuttavia, io propongo
-
5:01 - 5:05di usare questo meccanismo di difesa
per proteggere i nostri fiumi, -
5:05 - 5:07per evitare di doverli risanare.
-
5:08 - 5:12La buona notizia è che la tecnologia
per poterlo fare già esiste. -
5:12 - 5:13Prevede l'uso di membrane.
-
5:13 - 5:17Membrane in grado
di separare il sale dall'acqua. -
5:18 - 5:21Le membrane ci sono da diversi anni.
-
5:21 - 5:26Sono fatte di materiali polimerici
che separano in base a dimensione -
5:26 - 5:28o carica elettrica.
-
5:28 - 5:32Le membrane utilizzate
per separare il sale dall'acqua -
5:32 - 5:35in genere agiscono in base alla carica.
-
5:35 - 5:38Queste membrane hanno carica negativa
-
5:38 - 5:41e dunque respingono gli ioni di cloruro,
anch'essi a carica negativa, -
5:41 - 5:43presenti in quel sale sciolto.
-
5:44 - 5:48Come ho detto, queste membrane
ci sono da diversi anni -
5:48 - 5:55e attualmente purificano quasi
100 milioni di litri d'acqua al minuto, -
5:55 - 5:57se non addirittura di più.
-
5:58 - 5:59Si può andare anche oltre.
-
6:00 - 6:05Queste membrane funzionano
sul principio dell'osmosi inversa. -
6:05 - 6:10L'osmosi è un processo naturale
che avviene nei nostri corpi -
6:10 - 6:12a livello di funzione cellulare.
-
6:12 - 6:16Nell'osmosi ci sono due camere
-
6:16 - 6:19con due diversi livelli
di concentrazione salina: -
6:19 - 6:21una a bassa concentrazione
-
6:21 - 6:24e l'altra ad alta concentrazione.
-
6:24 - 6:28Le due camere sono separate
da una membrana semimpermeabile. -
6:28 - 6:30Per il processo osmotico naturale,
-
6:30 - 6:34l'acqua attraversa la membrana,
-
6:34 - 6:36passando dall'area a bassa concentrazione
-
6:36 - 6:39a quella ad alta concentrazione,
-
6:39 - 6:41fino al raggiungimento dell'equilibrio.
-
6:42 - 6:46Nell'osmosi inversa, invece,
questo processo naturale viene invertito. -
6:46 - 6:48Per farlo,
-
6:48 - 6:53si esercita pressione sulla parte
ad alta concentrazione -
6:53 - 6:57per spingere l'acqua
nella direzione opposta. -
6:57 - 7:01La parte ad alta concentrazione
diviene così più salata, -
7:01 - 7:02più concentrata
-
7:02 - 7:06e la parte a bassa concentrazione
diventa acqua purificata. -
7:06 - 7:10Grazie all'osmosi inversa,
possiamo completamente -
7:10 - 7:16depurare fino al 95 per cento
delle acque di scarico industriali, -
7:16 - 7:20mentre il restante 5 per cento diventa
una sostanza concentrata e salina. -
7:21 - 7:24Questo 5 per cento di miscuglio
salino e concentrato -
7:24 - 7:26non è uno scarto.
-
7:26 - 7:31Gli scienziati hanno realizzato
membrane modificate -
7:31 - 7:33che permettono il passaggio
di alcuni tipi di sali -
7:33 - 7:34ma non di altri.
-
7:35 - 7:36Grazie a queste membrane,
-
7:36 - 7:39chiamate comunemente
membrane a nanofiltrazione, -
7:39 - 7:43il 5 per cento
di soluzione salina concentrata -
7:43 - 7:46può essere convertito
in una soluzione salina purificata. -
7:47 - 7:52In sostanza, tramite osmosi inversa
e membrane a nanofiltrazione -
7:52 - 7:54possiamo convertire
le acque reflue industriali -
7:54 - 7:58in risorse quali sale e l'acqua.
-
7:59 - 8:00Così facendo, inoltre,
-
8:00 - 8:05attuiamo le fasi uno e due
del nostro meccanismo di difesa fluviale. -
8:06 - 8:10Ne ho parlato con diversi utilizzatori
di acque industriali -
8:10 - 8:13e la risposta più comune è stata:
-
8:13 - 8:16"Sì, ma chi userebbe il mio sale?"
-
8:16 - 8:19Questo ci porta alla fase tre,
che è molto importante. -
8:19 - 8:23Dobbiamo convincere chi usa
il sale proveniente dalle miniere -
8:23 - 8:26a passare al consumo di sale riciclato.
-
8:26 - 8:29Chi sono questi consumatori di sale?
-
8:29 - 8:31Ho scoperto che nel 2018,
-
8:31 - 8:36il 43 per cento del sale consumato
negli Stati Uniti -
8:36 - 8:40è stato usato
per sghiacciare le strade. -
8:40 - 8:44Il 39 per cento è stato utilizzato
nell'industria chimica. -
8:44 - 8:46Ho analizzato questi due utilizzi
-
8:47 - 8:50e sono rimasta scioccata.
-
8:50 - 8:53Durante l'inverno 2018-2019,
-
8:53 - 8:56un milione di tonnellate di sale
-
8:56 - 9:00è stato sparso sulle strade
della Pennsylvania. -
9:01 - 9:03È una quantità di sale sufficiente
-
9:03 - 9:06a riempire per due terzi
l'Empire State Building. -
9:07 - 9:11Un milione di tonnellate di sale
estratto dalla terra -
9:11 - 9:13e sparso sulle strade,
-
9:13 - 9:16che poi si riversa nell'ambiente
e nei nostri fiumi. -
9:18 - 9:21Io propongo di cercare, almeno,
-
9:21 - 9:25di ottenere questo sale dagli scarichi
industriali di acque saline, -
9:25 - 9:27per evitare che finisca nei nostri fiumi.
-
9:27 - 9:30Sarebbe meglio usare, sulle strade,
il sale di recupero, -
9:30 - 9:33così, al disgelo primaverile,
-
9:33 - 9:37i fiumi potrebbero essere
meno esposti ai danni causati -
9:38 - 9:41dalla sostanza altamente salina
che si riversa nelle loro acque. -
9:42 - 9:43In qualità di chimica,
-
9:43 - 9:49ciò che mi entusiasma di più
è l'idea di introdurre -
9:49 - 9:52questo utilizzo circolare del sale
nell'industria chimica. -
9:53 - 9:57L'industria dei cloro-alcali
sarebbe perfetta per farlo. -
9:58 - 10:01Questa industria ci fornisce
resine ipossodiche, -
10:02 - 10:04uretani, solventi
-
10:04 - 10:08e molti prodotti utili di uso quotidiano.
-
10:09 - 10:13Alla base di questa produzione
si trova il cloruro di sodio. -
10:14 - 10:16L'idea è --
-
10:16 - 10:19anzi, prima diamo un'occhiata
all'economia lineare. -
10:19 - 10:22In un'economia lineare,
il sale viene estratto da una miniera, -
10:22 - 10:24subisce il processo dei cloro-alcali
-
10:24 - 10:26e diventa una sostanza chimica di base
-
10:26 - 10:29che può poi essere convertita
in un prodotto nuovo -
10:29 - 10:31o maggiormente funzionale.
-
10:31 - 10:34Questa lavorazione, però,
-
10:34 - 10:38spesso genera sale di scarto
-
10:38 - 10:40che finisce nelle acque
di scarico industriale. -
10:41 - 10:46L'idea è di introdurre circolarità.
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10:47 - 10:51Possiamo recuperare acqua e sale
delle acque di scarico industriale -
10:51 - 10:53provenienti dalle fabbriche
-
10:53 - 10:57per utilizzarli nuovamente all'inizio
delle lavorazioni dei cloro-alcali. -
10:58 - 11:00Sale circolare.
-
11:00 - 11:02Che impatto avrebbe tutto ciò?
-
11:02 - 11:05Facciamo un esempio.
-
11:05 - 11:08Il 50 per cento della produzione mondiale
di ossido di propilene -
11:08 - 11:11avviene grazie
al processo cloro-soda. -
11:11 - 11:17Parliamo di cinque milioni di tonnellate
di ossido di propilene -
11:17 - 11:19ogni anno, a livello globale.
-
11:20 - 11:24Cinque milioni di tonnellate di sale
estratte dalla terra -
11:24 - 11:28trasformate in ossido di propilene
dal processo cloro-soda -
11:28 - 11:30che a sua volta riversa
-
11:30 - 11:34cinque milioni di tonnellate di sale
nelle acque reflue industriali. -
11:35 - 11:36Cinque milioni di tonnellate
-
11:36 - 11:39potrebbero riempire l'equivalente
di tre Empire State Building -
11:40 - 11:42ogni anno.
-
11:42 - 11:45Capite allora come il sale circolare
-
11:45 - 11:52possa proteggere i nostri fiumi
da questo eccessivo scarico di sale. -
11:52 - 11:54Forse vi state chiedendo:
-
11:54 - 11:58"Se queste membrane sono ormai
disponibili da anni, -
11:58 - 12:02perché non viene praticato il riciclo
delle acque di scarico?" -
12:03 - 12:05Il fatto è
-
12:05 - 12:08che ha un costo.
-
12:08 - 12:10Inoltre,
-
12:10 - 12:13in queste regioni all'acqua
non viene dato il giusto valore. -
12:13 - 12:15Fino a quando non è troppo tardi.
-
12:15 - 12:20Se non cominceremo a prevedere
politiche di tutela delle acque dolci, -
12:20 - 12:22andremo incontro a conseguenze gravi.
-
12:22 - 12:25Chiedete a uno dei maggiori produttori
di sostanze chimiche, -
12:25 - 12:29che lo scorso anno ha subito un danno
di 280 milioni di dollari -
12:29 - 12:33a causa del basso livello delle acque
del fiume Reno in Germania. -
12:34 - 12:38Oppure chiedete agli abitanti
di Città del Capo, in Sudafrica, -
12:38 - 12:42dove una siccità di anni ha talmente
prosciugato le riserve di acqua -
12:42 - 12:45da rendere necessaria la richiesta
di non tirare lo sciacquone. -
12:46 - 12:48Come avete visto,
-
12:48 - 12:50ci sono soluzioni grazie alle membrane
-
12:50 - 12:55che possono fornire acqua pura
-
12:55 - 12:57e fornire sale puro
-
12:57 - 12:59grazie all'utilizzo di queste due membrane
-
12:59 - 13:03che ci possono aiutare a proteggere
i nostri fiumi per le generazioni future. -
13:03 - 13:04Grazie.
-
13:04 - 13:07(Applausi)
- Title:
- L'economia circolare del sale che mantiene puliti i fiumi
- Speaker:
- Tina Arrowood
- Description:
-
Durante l'inverno 2018-2019, sono stati sparsi cinque milioni di tonnellate di sale sulle strade ghiacciate nella sola Pennsylvania. Il sale adibito a usi di tipo industriale come questo, spesso finisce nelle acque dolci dei fiumi, rendendole non potabili e contribuendo ad aumentare una situazione di crisi a livello globale. Come possiamo proteggere meglio queste preziose risorse naturali? Tina Arrowood, esperta di chimica organica-fisica, ci parla di un piano in tre fasi per tenere il sale fuori dai fiumi e creare un'economia del sale circolare che trasforma sottoprodotti industriali di scarto in risorse preziose.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 13:19
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