Technology

Acque pulite con l’intelligenza artificiale

 By Luca Longo

Dice il proverbio che è inutile piangere sul latte versato…e se si tratta di petrolio accidentalmente sparso sul terreno o in mare, meglio darsi da fare per rimediare. Al Centro Ricerche Eni per le Energie Rinnovabili e l’Ambiente di Novara i ricercatori hanno studiato un metodo ecocompatibile per la rimozione di contaminanti organici dalle acque. Ecco come funziona…

In Italia e nel mondo, l’attività industriale ed estrattiva nel corso degli anni ha provocato versamenti accidentali di petrolio e altri idrocarburi in mare e nel terreno. In questo caso spesso le sostanze organiche hanno raggiunto e inquinato le falde acquifere sottostanti. Oggi per recuperare i contaminanti organici dispersi in mare o in falda si usano sistemi di pompaggio statici che estraggono tutta la fase liquida contaminata e richiedono il continuo controllo di operatori specializzati. Oltre alla fase organica, la componente principale della miscela estratta è acqua inquinata che – secondo la normativa europea – dev’essere trattata come un rifiuto speciale e opportunamente decontaminata prima di essere smaltita.

Eni, però, ha trovato una alternativa. Al Centro Ricerche per le Energie Rinnovabili e l’Ambiente di Novara, infatti,  è stato recentemente sviluppato un metodo ecocompatibile per la rimozione di contaminanti organici dalle acque. In pratica è stata realizzata una nuova generazione di filtri idrofobici e oleofilici innovativi in grado di permeare selettivamente la fase organica. Sembra complicata, ma detta in altre parole: l’acqua che entra in contatto col filtro non riesce ad attraversarlo e rimane confinata all’esterno mentre le sostanze organiche passano dall’altra parte.

La sperimentazione dei filtri in laboratorio

A rendere possibile tutto ciò è una matrice di acciaio sinterizzato ricoperta da uno speciale polimero idrofobico che respinge e blocca all’esterno l’acqua mentre permette alle sostanze organiche di attraversare i pori e uscire sul lato opposto. Con questa invenzione è possibile realizzare sistemi di boe galleggianti collegate fra loro dove questi filtri sono mantenuti a pelo d’acqua. La sostanza organica può entrare nelle boe attraverso il filtro semipermeabile e viene quindi estratta in forma pura grazie a una semplice pompa collegata con l’interno del sistema di boe.

Ma i ricercatori di Eni sono andati oltre, preoccupandosi anche delle falde acquifere, sviluppando tre generazioni di dispositivi automatici, ciascuna più evoluta rispetto al sistema precedente, in grado di estrarre gli idrocarburi. Sistemi che non richiedono la supervisione di un operatore né la necessità di trattare sottoprodotti acquosi. Un dispositivo guidato da una propria intelligenza artificiale è in grado di posizionarsi e operare correttamente rispetto a quanto incontra nella falda e gestire tutte le situazioni operative ordinarie o straordinarie che può incontrare sul campo. Il processo di monitoraggio ed estrazione può essere governato in totale autonomia (anche per mesi interi) senza alcun intervento esterno.

I primi test dei dispositivi realizzati al Centro Ricerche di Novara sono stati già effettuati: la prima generazione su un sito contaminato in Sicilia nel 2014, la seconda generazione in  ex terreno industriale in Sardegna nel 2015 mentre la terza generazione – completamente automatizzata – sta lavorando per ripulire un sito inquinato di una raffineria già da ottobre 2016, sempre in totale autonomia.

Un dispositivo guidato da una propria intelligenza artificiale è in grado di posizionarsi e operare correttamente sul campo

Questi test hanno dimostrato sia l’alta selettività dei filtri che l’efficienza dei sistemi automatizzati per il recupero. L’estrazione della fase organica presente risulta praticamente completa e la velocità di recupero è circa dieci volte superiore alla velocità naturale di riempimento del pozzo stesso. Il disinquinamento viene effettuato con successo con la massima rapidità possibile – connessa con la permeabilità della falda stessa – e con un elevato risparmio economico perché non vengono praticamente generati sottoprodotti né è richiesta la presenza di un operatore. Il grande vantaggio di questi metodi è che possono essere applicati a qualsiasi versamento in mare o in tutti i terreni le cui acque di falda sono state contaminate da un ampio spettro di contaminanti organici: dal petrolio greggio agli oli pesanti, dal diesel al kerosene, dalla benzina agli oli più leggeri.

In più, il fluido estratto è costituito quasi interamente dal solo inquinante, trovandosi in una fase quasi pura e pronto per reinserito nel circolo industriale senza necessità di costosi trattamenti per eliminare l’emulsione e purificare il residuo. Insomma un passo avanti importante per la ricerca e per l’intero settore che però non soddisfa ancora appieno i meticolosi ricercatori di Eni che sono già al lavoro per migliorare ulteriormente l’intelligenza e i sistemi di monitoraggio inseriti nel sistema automatico… e forse tra qualche tempo saranno in grado di darci un’altra bella storia di energia!

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informazioni sull'autore
Luca Longo
Chimico industriale specializzato in chimica teorica. Si occupa di calcolo scientifico da 30 anni. Lavora nella ricerca di nuove tecnologie per l’energia. In tutto quello che fa, ama andare fino in fondo.