Sintesi

Nel corso di storia delle cose è stata data la definizione di ARTIFICIALE come un artefatto che replica o modifica un'entità già esistente in natura. Di seguito ci proponiamo di analizzare sotto tutte le forme le ACQUE ARTIFICIALI.

Data la definizione, come prima interpretazione, una replica dell'acqua naturale potrebbe consistere nelle resine utilizzate nei plastici per simulare l'acqua presente ad esempio nei canali e nelle dighe. Ciò che si vuole trattare invece è un più esteso concetto di acqua artificiale. Si intendono acque modificate dall'uomo per far fronte a varie necessità come la potabilizzazione o la replica della naturale effervescenza di alcune acque sorgive.

Una prima WordCloud rende l'idea di quanto sia complicato un composto apparentemente semplice. Essendo l'acqua un ottimo solvente, può essere intesa come una miscela liquida dove al suo interno troviamo gli elementi dell'acqua artificiale. Grazie a questa proprietà è stato possibile realizzare la ricetta dell'acqua minerale naturale (materiali sostitutivi). E' doveroso però ricordare che la modifica delle acque minerali in bottiglia è vietata dalla legge ed è solo consentito addizionare anidride carbonica. Processo già pienamente trattato in un articolo di giornale datato 1833. La sua invenzione risale infatti al 1767 grazie alle idee di Joseph Priestley (uno dei protagonisti). Da allora vi è stato un notevole sviluppo che ha portato alla commercializzazione mondiale dell'acqua gassata con la nascita delle industrie e che ad oggi ha un notevole impatto ambientale ed economico. Per avere un'idea dell'entità citata basta consultare i numeri dell'acqua artificiale.

Essendo un bene primario (essenziale alla vita), tra le funzioni sostitutive la principale è la salubrità. I rischi per la salute sono infatti molti e purtroppo già reali in alcune parti del pianeta come la scarsità di approvvigionamento idrico e le contaminazioni. Temi di forte impatto trattati anche nel cinema in "Forte come la verità" con Julia Roberts o nei fumetti con "Zio Paperone", la vicinanza di quest'ultimi ai ragazzi fa si che diventino un ottimo strumento di prevenzione ed educazione.
Le tecnologie dell'acqua artificiale più importanti sono legate alla potabilizzazione. Gli impianti di depurazione, sviluppati dagli studi di Idrologia, svolgono un servizio essenziale ai cittadini. Gli stabilimenti devono sottostare a rigide specifiche che sono in totale cinquantatré. Le statistiche e grafici ISTAT realizzati nell'ultimo censimento del 2012 forniscono un valido strumento d'indagine. Alcuni termini prettamente tecnici possono essere sconosciuti ma consultabili nel glossario trilingue.

Le opere artificiali per la modifica, contenimento e trasporto delle acque non hanno solo un carattere tecnico ma possono dar luogo a narrazioni, come nel libro "La voce dell'acqua". Il romanzo racconta le storie legate alla canalizzazione del Reno, grande fonte di sviluppo. Una città sicuramente legata al tema è Venezia, è inevitabile che l'acqua non venga modificata sia nella sua composizione che nei suoi percorsi naturali dando luogo a scenari mozzafiato. Le sue vie acquatiche fanno da sfondo romantico nelle musiche veneziane, rendendole uniche.

Ciò che ci riserva il futuro nel campo delle acque artificiali è ipotizzabile osservando il continuo aggiornamento dei  brevetti, si notano particolari applicazioni in campo agricolo che sono indice di un ampio utilizzo di acque modificate in questo settore. Sul fronte della carenza idrica le acque vengono ad oggi purificate negli impianti di dissalazione che sono ingombranti ed estremamente costosi, il MIT ( Massachusetts istitute of Technology) (uno dei protagonisti) sta svolgendo delle personali ricerche ed è già arrivato a scoperte confortanti. 

Un abbecedario illustrato aiuta a ripercorrere gli argomenti trattati e mette in luce i simboli, dettati dalle normative tecniche ma non solo. Infatti, vecchie tecniche di carbonatazione dell'acqua, come le polveri (Frizzina), sono diventate un simbolo. Non è difficile trovare nel design riferimenti alle acque artificiali, come la cassa da me fotografata.

Acqua che diventando artificiale, modifica la sua composizione ma rimane semplicemente acqua.

L'acqua si sposa continuamente

“L’eau s’épouse continûment. N’épouse, comme elle fait, toutes les formes que parce qu’elle s’épouse elle-même continûment.”

“L’acqua si sposa continuamente. Non sposa, come essa fa, tutte le forme, che perchè essa sposa se stessa continuamente”. 

Roger Munier 

Roger Munier

L'acqua, cambia forma in base al recipiente che la contiene, ma non ha che una forma, la sua.
Il significato di forma è stato esteso nel blog, essendo di natura un solvente, l'acqua può contenere contaminanti, essere ritrasformata e resa artificiale dall'uomo. La sua composizione viene realmente modificata, tutte le sue forme però possono essere descritte con il termine acqua.

MIT

Il MIT (Massachusetts istitute of Technology) è la più importante università di ricerca al mondo ed è ovviamente tra i maggiori protagonisti sul campo delle nuove scoperte per quanto riguarda l'acqua artificiale.

logo MIT

Si è già trattato del procedimento di dissalazione in precedenza e ciò che è emerso è la bassa efficienza rapportata all'enorme costo di processo.
La ricerca del MIT sta procedendo verso nuove tecnologie in grado di ricavare acqua potabile artificiale direttamente dall'aria. Un articolo di Focus del 17 Aprile 2017 tratta con semplicità la ricerca.
Il dispositivo composto da un materiale rivoluzionario chiamato MOF è una struttura metallo-organica che ha la proprietà di trattenere liquidi o gas. Grazie alla luce solare l'invenzione è in grado di produrre in dodici ore tre litri di acqua per ogni chilo di materiale impiegato.
Data l'alta efficienza e i bassi costi, il risultato della ricerca potrebbe essere indirizzato a utilizzatori poveri di acque potabili artificiali. Ovvero tutte le popolazioni che sono obbligate ogni giorno a fronteggiare il problema idrico sia per scarsità che inquinamento delle acque.

L'abbecedario

A come acqua artificiale

B come bolle

C come carbonatore

D come depuratore

E come elementi inquinanti

F come frizzante

G come gusto

H come H2O

I come Idrologia

L come Lauretana

M come malattie

N come normativa

O come odori

P come polveri

Q come Quantum

R come reagenti

T come trattamenti

S come Seltz

U come unità di misura

V come Venezia

Z come Zavorra

I brevetti

Dato che nel blog il tema dell'agricoltura è stato poco trattato, propongo un brevetto incentrato su questo argomento.

Artificial water cycle system

Artificial water cycle system

Il brevetto, consultabile a questo link, è un sistema che consente di trarre il massimo profitto di nutrimento delle colture e recupero delle acque artificiali.

Nel campo dell'acqua addizionata artificialmente invece sono numerosi i brevetti sui carbonatori.

Carbonator

Carbonator

La particolarità del brevetto riportato (link), consiste in una semplificazione del metodo di costruzione e montaggio dei comuni carbonatori d'acqua.

Sul tema della purificazione delle acque artificiali le tecnologie sono più sviluppate.

Portable water purifier

Portable water purifier

E' stato sviluppato un depuratore d'acqua portatile, il brevetto si trova al seguente link, che consente una totale purificazione di acque contaminate. Il sistema comprende anche una camera ultravioletta per la disinfezione totale dei batteri.

Joseph Priestley

Joseph Priestley nel 1767, scoprì il metodo per miscelare anidride carbonica e acqua, nei primi esperimenti si serviva dei gas di fermentazione della birra e dei mosti e successivamente dell'acido solforico su gesso.

Il glossario

Vengono definite in un glossario trilingue alcune terminologie poco conosciute riguardanti le acque artificiali.

CLORAZIONE/CHLORINATION/CLORACIO'N: è il trattamento di disinfezione più diffuso che garantisce l'igienicità dell'acqua per tutto il suo percorso fino all'utenza, ma può generare sottoprodotti tossici e altera il sapore dell'acqua.

PROCESSI OLIGODINAMICI/OLIGODYNAMIC PROCESS/PROCESOS OLIGODINA'MICOS: è un processo di disinfezione che sfrutta l'azione inibitrice sulla via batterica dell'argento.

OZONIZZAZIONE/OZONIZATION/OZONIZACIO'N: è una tecnica di disinfezione delle acque che utilizza ozono.

Le industrie

Le principali industrie riguardanti le acque artificiali sono quelle riferite alla depurazione e potabilizzazione trattate nel post Le tecnologie e le scienze. A queste si aggiungono i grandi marchi delle acque in bottiglia, in Italia ci sono circa 140 stabilimenti che imbottigliano oltre 260 marche di acqua minerale di cui il 12,3% dei volumi sono di acqua gassata.
La vicinanza e le ottime proprietà mi rendono un consumatore dell'acqua frizzante dello stabilimento Lauretana.

Acqua frizzante Lauretana

Lo stabilimento sorge a 850 metri di altitudine nelle montagne Biellesi vicino a Graglia.

Essendo l'acqua già pura e incontaminata dalla fonte, l'artificialità le viene conferita dalla gasatura anche nella variante "leggermente frizzante".

L'impianto industriale è ben insediato nel territorio e possiede tecnologie all'avanguardia.

impianto Lauretana

dettaglio processo produttivo acqua frizzante

dettaglio processo produttivo acqua frizzante

Le tecnologie e le scienze

La scienza che si occupa della biologia, il movimento, la distribuzione, e la chimica delle masse d'acqua è l'Idrologia.
In particolare la chimica è in grado di indicizzare la potabilità e le contaminazioni delle acque artificiali.
In ambito industriale le tecnologie si sono sviluppate nei depuratori.

impianto tecnologico di depurazione delle acque

Il documento ISTAT già precedentemente trattato riporta i principali processi tecnologici.

Trattamento di potabilizzazione.

 Per trattamento di potabilizzazione si intendono i processi più complessi rispetto a quelli di disinfezione (clorazione, ozonizzazione, trattamento con raggi UV o altra metodologia). 

Trattamento primario. 

Trattamento delle acque reflue che comporti la sedimentazione dei solidi sospesi mediante processi fisici e/o chimico-fisici e/o altri, a seguito dei quali prima dello scarico il BOD5 delle acque in trattamento sia ridotto almeno del 20 per cento ed i solidi sospesi totali almeno del 50 per cento. 

Trattamento più avanzato a valle dei precedenti. 

Trattamento più avanzato rispetto ai trattamenti primario e secondario (esempio denitrificazione), in genere denominato trattamento terziario, che si applica a valle del trattamento primario e del secondario.

 Trattamento secondario.

 Trattamento delle acque reflue mediante un processo che in genere comporta il trattamento biologico con sedimentazione secondaria, o mediante altro processo. Il trattamento si distingue in processo a biomassa sospesa o a biomassa adesa. E' necessaria la presenza di biodischi, letti percolatori e vasche di aerazione nelle unità che costituiscono la linea acque dell'impianto. 

Vasca Imhoff. 

Vasche settiche che consentono la chiarificazione dei liquami domestici provenienti da insediamenti civili di ridotte dimensioni. Sono proporzionate e costruite in modo tale che il tempo di detenzione del liquame sversato sia di circa 4-6 ore; il fango sedimentato è sottoposto a sedimentazione anaerobica. 

Una tecnologia molto costosa che di fatto viene applicata solo dove strettamente necessario e nei territori ricchi come gli Emirati Arabi Uniti è il processo di Dissalazione. Una tecnologia di osmosi avanzata che consente di rimuovere la frazione salina dall'acqua di mare e renderla potabile.

impianto dissalazione degli Emirati Arabi Uniti

I rischi

Essendo l'acqua un bene primario di necessità, i rischi legati ai trattamenti e  alle contaminazioni sono tra i principali per la salute umana e le colture.
Purtroppo nelle parti povere del mondo i rischi non sono più tali ma sono reali. Sono 8 milioni le persone che muoiono ogni anno a causa delle acque inquinate di cui 1,4 milioni sono bambini.

Le malattie principali legate al non corretto trattamento delle acque sono l' Amebiasi, Dracunculosi, Epatite A, Schistosomiasi, Anchilostomiasi e soprattutto per quanto riguarda i territori africani la Malaria.

Riporto di seguito una mappa della qualità delle acque artificiali nel mondo.

qualità acque artificiali

A sfondo meno drammatico mi sono domandato invece se potrebbero esserci rischi per la salute riguardanti le acque gassate artificialmente. A discapito di numerosi siti di disinformazione il parere medico è che non ci siano controindicazioni a patto che non se ne faccia un consumo eccessivo.

I simboli

I simboli dell'acqua artificiale sono indici dello stato di contaminazione.
Un progetto di sensibilizzazione di alcune studentesse di Taiwan ha realizzato questa foto che è diventata simbolo delle acque artificiali inquinate.

simbolo di sensibilizzazione dell'acqua contaminata

Per legge invece la normativa ISO ha stabilito che il simbolo delle acque contaminate, non potabili è rappresentato da un rubinetto nel simbolo di divieto.

normativa ISO

L'acqua che essendo contaminata deve essere purificata viene trasportata attraverso i canali artificiali del depuratore.

simbolo canale di bonifica

Dove viene trattata artificialmente e resa potabile.

simbolo acqua potabile

In idraulica le acque trattate vengono indicate con il simbolo AT.

Per quanto riguarda le acque addizionate in bottiglia invece vengono contrassegnate con la dicitura FRIZZANTE.

simbolo acqua addizionata artificialmente

Nel design, le polveri

Grazie alla curiosità sulla ricerca delle acque artificiali a casa di un amico ho trovato un oggetto davvero particolare utilizzato come cassa per la legna.

cassa per la legna a casa di un amico

E' una cassa di Polveri Alberani, bustine principalmente in voga negli anni 60 e 70 per l'acqua gassata fatta in casa. Le polveri venivano versate dentro una bottiglia di vetro di acqua del rubinetto e dopo aver chiuso velocemente il tappo a molla, si agitava con cura. Il gusto era leggermente salino ed esisteva la variante che neutralizzava anche l'odore e il gusto del cloro che era molto forte soprattutto nella pianura Piemontese.

Polveri Alberani

In questo caso la cassa non svolge più la sua funzione originale ma è diventato un oggetto di design vintage.

Le specifiche, la legge e i parametri

Le acque artificiali in quanto tali vengono trattate, la potabilità non è un concetto assoluto ma LEGALE.

Per definirsi tali le acque devono sottostare a numerosi parametri di legge che per l'esattezza sono due microbiologici, ventotto parametri chimici, ventuno parametri indicatori e due di radioattività.
Per importanza vengono riportati di seguito i parametri indicatori, che essendo elementi caratterizzanti permettono di dare un primo risultato alle analisi. Tutti gli altri paramentri sono consultabili a questo link.

indicatori

Le statistiche e i grafici, ISTAT

L'ISTAT ha realizzato nel 2012 il censimento delle acque ad uso civile consultabile a questo link.

totale acqua prelevata

Riassumendo brevemente il 30,6% dell'acqua prelevata esce dai trattamenti di potabilizzazione, per un totale annuo di 2,9 miliardi di metri cubi.

Gli impianti di depurazione delle acque reflue urbane sono 18.786, di cui 18.162 in esercizio. Al Nord si concentra il maggior numero di impianti di depurazione. 

Gli impianti di depurazione con trattamento avanzato, pur rappresentando soltanto il 10% degli impianti complessivi, trattano più del 60% dei carichi inquinanti convogliati nei depuratori delle acque reflue urbane. Nella maggior parte dei casi tali impianti sono a servizio dei grandi centri urbani. Al Sud e nelle Isole è più alta la percentuale di impianti con trattamento almeno secondario.  

Rispetto al 2008, si riduce del 27,8% il carico di inquinanti di origine industriale che affluisce agli impianti di depurazione delle acque reflue urbane con trattamento secondario o avanzato. 

impianti di potabilizzazione

i trattamenti

inquinanti

inquinanti

I numeri, zero

Parlando di acqua in bottiglia il primo numero significativo è ZERO. Zero è la differenza di costo tra una bottiglia di acqua naturale e una gassata artificialmente. Ne parla la rivista Focus nell'uscita del 13 Marzo 2012. All'apparenza non ci sarebbero costi, perché in larga scala il sovrapprezzo viene distribuito e quello che davvero paghiamo alla cassa è la bottiglia di plastica. Ma spostandoci su una scala ristretta, nelle nostre case, il prezzo per le bollicine è di circa 7 centesimi e mezzo al litro se si utilizzano le bustine di bicarbonato di sodio, acido malico e tartarico (Frizzina). Il costo invece se si utilizza un gasatore da tavolo varia dai 12 ai 15 centesimi al litro a seconda di quanto si gasa.

L'utilizzo dei gasatori in tutte le case, avendo un costo medio di 80 euro porterebbe ad ammortizzare la spesa in un anno, ma il risparmio vero sarebbe sull'ambiente. Sono 480mila i tir impiegati in un anno in Italia per il trasporto delle bottiglie. 
In Italia ci sono circa 140 stabilimenti che imbottigliano oltre 260 marche di acqua minerale di cui il 12,3% dei volumi sono di acqua gassata. In termini di ripartizione delle vendite nelle varie aree geografiche, il consumo appare omogeneo in tutto il Paese, con l’eccezione del Nord Est. Infatti, in testa troviamo il Nord Ovest con il 28,9%, seguito dal Sud con il 27,8%, dal Centro sud e la Sardegna con il 25% e, infine, dal Nord Est con il 18,3%.
Ogni anno nel mondo vengono consumati 200 miliardi di litri di acqua in bottiglia di cui il 12,3% gassata.

L'impatto ambientale è quindi consistente considerato che nel mondo 1 miliardo di persone non ha accesso all'acqua potabile e 8 milioni muoiono a causa delle contaminazioni ogni anno.

Per sapere tutti i numeri legati all'acqua artificiale e naturale basta consultare tutto quello che c'è da sapere sull'acqua in cifre

Definita la quantità e i costi, parleremo ancora di numeri quando tratteremo delle specifiche dell'acqua artificiale.

Nei fumetti, divertimento e educazione

La presenza dell'acqua artificiale nei fumetti è anch'essa rilevante ma sotto altri aspetti.

In "Zio Paperone e l'oro di Pizarro"  dopo una storia avvincente sul tentativo di recupero di un tesoro di oro, il bottino viene riversato nelle acque potabili artificiali rendendo l'acqua imbevibile.

Zio Paperone e l'oro di Pizarro

Considerando l'età giovanile della maggioranza del pubblico a cui sono destinati i fumetti, si rendono un utile strumento per le campagne di educazione. Sostenute ad esempio da Comportamento Consapevole, per la sensibilizzazione dei ragazzi sul tema dell'inquinamento.

Il percorso dell'acqua potabile

Vengono trattati nel modo più semplice possibile, il percorso dell'acqua potabile, i metodi di depurazione e quelli di bonifica.