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OSSIGENO

Acqua nel deserto

Riciclaggio e disinfezione dell’acqua, desalinizzazione, irrigazione a goccia: Israele, nazione la cui morfologia è desertica per il 60%, ha saputo fare di necessità virtù, diventando pioniera nell’implementazione di tecnologie avanguardistiche per affrontare il problema globale della scarsità di acqua. Il racconto di Patricia Golan, membro della comunità di innovazione israeliana DeserTech.

di Patricia Golan – DeserTech Community

da Ossigeno 11

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Riciclaggio e disinfezione dell’acqua, desalinizzazione, irrigazione a goccia:
Israele condivide le sue competenze su scala internazionale

 

 

«Il bisogno aguzza l’ingegno» è un proverbio tanto noto quanto, a volte, abusato. Ma è pertinente come sintesi del modo in cui una nazione che è per il 60% desertica, che ha storicamente sofferto di una costante carenza d’acqua e che sta vivendo l’incremento di una popolazione in rapida espansione sia riuscita a produrre il 20% in più di acqua rispetto al proprio fabbisogno.

 

Solo pochi anni fa, il crescente divario tra domanda e offerta idrica si stava avviando a diventare l’incubo nazionale. Ma Israele è riuscito a rifuggire quella prospettiva di aridità per merito dell’innovazione tecnologica e di infrastrutture pionieristiche. Se il bisogno è la forza trainante di gran parte delle nuove invenzioni, come da proverbio, allora – in quanto piccolo stato con scarsa disponibilità d’acqua, una risorsa limitata – c’era una sfida che andava assolutamente vinta. Alcune delle principali invenzioni, innovazioni e brevetti provengono dalla regione israeliana del Negev meridionale, laboratorio vivente di scienza e tecnologia per le terre aride. Promuovere e guidare lo sviluppo di tecnologie che affrontano le sfide legate al deserto è l’anima di DeserTech, una tra le più giovani comunità di innovazione. Una comunità istituita dalla Merage Foundation Israel, fondazione catalizzatrice che si prefigge l’obiettivo di promuovere la crescita economica nella regione del Negev, affidandosi ai vantaggi competitivi di quella terra. La Merage Foundation Israel ha saputo intuire il potenziale offerto dalla creazione di un cluster di innovazione nel Negev, e ha così unito le forze con l’Israel Innovation Institute, con il Ministero israeliano della Protezione Ambientale e con l’Università Ben-Gurion del Negev, dando vita alla DeserTech Community. DeserTech si trova a Be’er-Sheva, nota come “la capitale del Negev”, e si dedica proprio alla promozione dello sviluppo, dell’adeguamento e della commercializzazione di tecnologie che consentano una vita sostenibile in climi aridi, in particolare nelle aree maggiormente colpite dalla scarsità d’acqua. DeserTech organizza inoltre seminari internazionali per lo sviluppo e l’adeguamento di tecnologie legate al deserto e crea centinaia di opportunità commerciali per le startup israeliane coinvolte nei settori connessi all’acqua, all’agricoltura, alle energie rinnovabili e alle infrastrutture.

La presenza di migliaia di startup e del maggior numero di ingegneri pro-capite rispetto a qualsiasi altra parte del mondo rende Israele un hub ideale per l’innovazione. Il modo in cui supportare e riunire le diverse aziende, i centri accademici e le startup coinvolte in esigenze globali è la sfida che affronta l’Israel Innovation Institute senza scopo di lucro. La missione di questo do-tank, di questo serbatoio, è proprio quella di creare comunità di innovazione in cui imprenditori e startup operanti in settori come l’assistenza sanitaria, l’agricoltura, le infrastrutture e i cambiamenti climatici possano condividere sfide e soluzioni reciproche. L’Istituto aiuta le comunità a trovare risorse, a stabilire connessioni e, azione di vitale importanza, a mettere in circolo i saperi tra gli operatori del settore: come coniugare esigenze e soluzioni e come creare opportunità imprenditoriali. Inoltre, l’Israel Innovation Institute accompagna e sostiene le organizzazioni internazionali che partecipano all’ecosistema di innovazione israeliano.

«Il primo ministro israeliano David Ben-Gurion è stato così abile da capire che, essendo noi una nazione desertica per il 60%, se non riusciamo a resistere al deserto non sopravviveremo», afferma il Prof. Amit Gross, direttore dell’Istituto Zuckerberg per le Ricerche sull’Acqua dell’Università Ben Gurion del Negev. «Le tematiche idriche sono state la nostra principale occupazione sin dall’inizio. Abbiamo dovuto trovare soluzioni alla scarsità d’acqua, mentre in altri stati ciò non ha mai rappresentato un problema. Di conseguenza, custodiamo un vantaggio di diversi anni durante i quali abbiamo affrontato questo tipo di istanze».

«È come se Israele fosse un’isola a sé stante, e quando ci sono problemi dobbiamo autonomamente trovare soluzioni», commenta Steve Elbaz, vicepresidente di Watergen, azienda che ha messo a punto un procedimento capace di creare – letteralmente – acqua potabile dall’aria. Come per Iron Dome, afferma Elbaz, sistema mobile di difesa aerea sviluppato dalle industrie di difesa israeliane, «quando hai bisogno di una barriera protettiva, la costruisci; quando non hai acqua, la ricrei». La tecnologia di Watergen aspira l’umidità dall’aria utilizzando l’energia solare, creando così acqua potabile in loco. Le centraline di acqua dall’aria sono già in uso in 65 paesi, tra cui la Striscia di Gaza e alcuni villaggi rurali dell’Africa centrale.

Watergen non è che una delle tante aziende, startup e centri di ricerca accademici israeliani che hanno sviluppato e stanno implementando tecnologie di successo per affrontare il problema vitale della mancanza di acqua. La maggior parte – se non tutte – le soluzioni sono state messe a punto nel sud di Israele, area ormai nota per l’innovatività delle misure di conservazione idrica.
Probabilmente la più antica, e certamente una delle più proficue innovazioni israeliane, è il sistema di irrigazione a goccia creato e sviluppato a metà degli anni ’60 nel Kibbutz Hatzerim, nel sud più arido. Il metodo, allora giudicato rivoluzionario, porta l’acqua lentamente e direttamente alle radici delle colture attraverso una rete di tubi, valvole e gocciolatoi. Oggi la multinazionale dell’irrigazione a goccia Netafim, fondata dal Kibbutz, opera in 150 paesi e l’irrigazione a goccia disseta il 75% dei raccolti di Israele.

Per la sua natura di nazione sul mare, può sembrare strano che Israele sia giunta relativamente tardi alla desalinizzazione su larga scala dell’acqua marina, di cui ha avviato l’implementazione solo nel 2005, nonostante l’attuazione della pratica di osmosi inversa che ha rivoluzionato la desalinizzazione dell’acqua. Una pratica sviluppata da Sidney Loeb presso l’Istituto Zuckerberg per le Ricerche sull’Acqua della Ben-Gurion University. Tradizionalmente la desalinizzazione è sempre stata un’impresa costosa, ma i progressi israeliani l’hanno resa oggi molto più accessibile, consentendo l’allargamento del programma. Attualmente cinque grandi strutture sono operative in Israele, più altre due in fase di sviluppo, che consentono anche l’esportazione di acqua in nazioni in difficoltà come la Giordania.

Per decenni Israele si è resa capofila del trattamento delle acque reflue, di cui attualmente riutilizza circa il 90% per l’agricoltura, più di qualsiasi altra nazione. Ma poiché il sistema include il riutilizzo dell’acqua dei servizi igienici, a partire dal 2003 i ricercatori dello Zuckerberg Institute si sono impegnati nella ricerca di un modo di utilizzo più efficiente di quelle definite acque grigie, ossia acque reflue provenienti da abitazioni o da uffici (lavandini, vasche da bagno, lavatrici etc.), che fossero separate dalle acque reflue da toilette. «Ci siamo resi conto che se si separano le fonti domestiche, escludendo anche il flusso proveniente dalla cucina, la qualità iniziale delle acque reflue è molto più alta», spiega il Prof. Gross dello Zuckerberg Institute. Il sistema, dice, doveva essere reso economicamente sostenibile e privo di rischi per la salute. Il team ha così avviato quello che si è rivelato un esperimento di successo, che alla fine ha portato alla creazione di linee guida per l’implementazione.
Sebbene oggi il sistema delle acque grigie sia impiegato da country club e altre location in Israele, il Ministero della Salute non ne ha approvato l’uso diffuso nella nazione. «È strano che siamo leader mondiali in termini di ricerca sulle acque grigie, ma in termini pratici la ricerca israeliana venga applicata in altri stati, Australia inclusa», rileva Gross.

Quasi tutte le nazioni si sono dotate di impianti di trattamento delle acque reflue. Ma anche gli impianti più moderni devono fare i conti con il grave problema di livelli di inquinamento superiori a quelli che il sistema può gestire. L’azienda israeliana Kando ha sviluppato una tecnologia estremamente accurata – una piattaforma di intelligence delle acque reflue – che monitora il flusso in ingresso, identificando le materie di inquinamento pericolose e rendendo così il processo più efficiente.
«A volte, la qualità delle acque reflue in entrata è così scadente che i processi non riescono a smaltirle. Spesso gli impianti devono chiudere perché non c’è modo di trattarle; di conseguenza vengono scaricate in mare o nei fiumi, non riuscendo a disporre di alternative», spiega Jenny Gelman, capo della divisione marketing e comunicazione di Kando. «Quel tipo di ciclo, a volte, incorre ripetutamente in una sola settimana». La piattaforma Kando è una combinazione di hardware e software che raccoglie e analizza dati da diverse fonti, ed eventualmente avvisa la gestione in modo che la situazione possa essere governata in tempo reale. «La tecnologia Kando offre agli impianti la capacità di rilevare difformità nella rete, tracciarne la fonte e avere un impatto migliorativo sull’impianto di smaltimento delle acque reflue», afferma Gelman.

Un altro uso rivoluzionario e pratico della piattaforma di intelligence delle acque reflue è quello epidemiologico, emerso durante la pandemia di Covid-19. Anche prima che le persone mostrassero segni di malattia, si è scoperto che il virus si palesava nelle acque reflue. In un progetto congiunto con l’Università Ben-Gurion, l’azienda ha sviluppato una tecnica per migliorare lo screening delle acque reflue per le varianti Covid, che fornisce alle autorità sanitarie un preavviso di potenziale focolaio. L’applicazione è già stata adottata dal Ministero della Salute israeliano. Secondo il CEO di Kando Ari Goldfarb, l’azienda sta aiutando i governi di tutto il mondo ad analizzare le loro acque per governare le politiche di salute pubblica, incluso un sistema di allerta precoce sulle toilette degli aerei. La società ha anche rilevato improvvisi aumenti del virus della poliomielite in Israele, supportando il governo nell’indirizzare risorse verso i quartieri dove la popolazione non è vaccinata.

Almeno due miliardi di persone nel mondo utilizzano acqua proveniente da fonti contaminate, in particolare nei paesi in via di sviluppo, dove l’accesso a risorse idriche sicure è spesso inaccessibile o proibitivo. L’acqua viene prelevata dai rubinetti o dai pozzi della comunità, a volte anche direttamente da fiumi la cui qualità è spesso discutibile. L’acqua contaminata è un problema anche in Israele, nelle enclave rurali misconosciute del sud. Una startup israeliana che si occupa anche della sfida mondiale dell’acqua sicura da bere è una filiale del Water Energy Lab dell’Università di Tel Aviv, nella Facoltà di Ingegneria Fleischman. Il laboratorio, guidato dal Prof. Hadas Mamane, ha sviluppato una tecnologia che utilizza l’illuminazione a LED e l’energia solare per disinfettare l’acqua. Il dispositivo, delle dimensioni di un laptop, battezzato SoLED, funziona senza sostanze chimiche o elettricità per debellare il 99,9% di batteri e virus dall’acqua, il che lo rende meno costoso e più facile da utilizzare rispetto alle soluzioni esistenti in aree più remote. Il prototipo SoLED è ora in fase di testing nelle zone rurali dell’India. L’obiettivo finale, ovviamente, è quello di produrne una versione da mettere in commercio per la distribuzione di massa.

A causa della crisi climatica, oggi miliardi di persone nel mondo – si stima una persona su quattro – sperimentano un’estrema scarsità d’acqua, almeno per una parte dell’anno. Con l’aumento dell’impatto del cambiamento climatico, la scarsità d’acqua colpirà quasi la metà della popolazione mondiale entro il 2025, secondo le stime degli esperti. Ciò non vale solo per i paesi poveri: anche gran parte degli Stati Uniti sta esaurendo l’acqua a causa del riscaldamento globale.
Sia a livello privato che accademico, Israele condivide le sue competenze, le sue tecnologie e le sue strategie politiche con altri stati privi di risorse idriche. Secondo il Washington Institute for Near East Policy, mentre Israele si trova nella regione più povera d’acqua del mondo, il paese «sta aprendo la strada allo sviluppo di tecnologie innovative in questo settore. Dal riciclaggio dell’acqua alla desalinizzazione e all’irrigazione a goccia, le aziende israeliane sono in prima linea nel coniugare ingegno e scienza per porre rimedio a questo problema globale».

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