Salve a tutti, siete all'ascolto di INSiDER - Dentro la Tecnologia, un podcast di Digital People e io sono il vostro host, Davide Fasoli.

Oggi parleremo di desalinizzazione e di come, nonostante sia una tecnologia già matura e affidabile, non possa diventare la soluzione principale per salvare l'agricoltura italiana dalla crisi idrica.

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Questa settimana i riflettori del mondo AI sono stati rivolti principalmente verso OpenAI, per due principali motivi.

Il primo è la presentazione del nuovo modello GPT-6 Astra che, secondo i benchmark, è il più potente modello in assoluto a disposizione pubblicamente, in grado di raggiungere punteggi che sfiorano il 100% anche in benchmark come AGI-3, che dovrebbe riflettere le capacità di ragionamento di un modello.

A differenza di quanto possa sembrare, però, va detto che questo modello non è ancora una Intelligenza Artificiale Generale, o AGI, ossia capace di ragionare come un essere umano in qualsiasi campo.

L'altra notizia riguarda invece un altro modello, non ancora pubblico ma che dovrebbe essere ancor più capace di GPT-6.

OpenAI ha infatti annunciato che questo suo modello ha prodotto una dimostrazione per due delle quattro formulazioni di uno dei sette problemi matematici irrisolti, riguardante le equazioni di Navier-Stokes, che descrive il moto dei fluidi.

Per farlo, ci sono voluti circa 10 mila agenti, 88 ore di calcolo, 2,7 milioni di messaggi e 130 miliardi di token.

Sull'annuncio pesa però una controversia.

Pochi giorni prima, due matematici avevano pubblicato un risultato simile su equazioni analoghe, ottenuto anche con l'aiuto di diversi modelli di IA, tra cui Codex di OpenAI.

Uno dei due matematici ha raccontato di aver caricato nelle sessioni di Codex tutte le bozze del suo lavoro e di non aver ricevuto una risposta chiara quando ha chiesto se il modello interno fosse stato addestrato su quei dati.

Prove non ce ne sono e OpenAI sostiene di essere arrivata alla dimostrazione in modo indipendente.

Nel frattempo la comunità matematica non ha ancora potuto esaminare per intero la dimostrazione, che quindi ora resta una rivendicazione da verificare.

Questa settimana Apple ha presentato iPhone Duo, il suo primo smartphone pieghevole.

Il dispositivo si è mostrato con un formato a libro compatto, caratterizzato da proporzioni 1,4:1 simili a un passaporto e dalla certificazione di resistenza all'acqua IP68.

Da chiuso offre un pratico schermo esterno da 5,4 pollici, mentre da aperto svela un ampio display interno da 7,6 pollici con finitura opaca antiriflesso, su cui la consueta piega centrale risulta quasi invisibile e impercettibile al tocco.

L'interfaccia ha colpito per la transizione visiva graduale tra i due schermi e per le modalità d'uso dedicate, come la configurazione laptop con controlli a scomparsa e quella a tenda con funzione StandBy attiva anche senza alimentatore collegato.

Accanto a questo annuncio, la conferenza ha visto anche l'esordio dei nuovi iPhone 18 Pro e Pro Max, che hanno introdotto il processore A20 Pro a 2 nanometri, un'autonomia migliorata, un sensore principale ad apertura variabile e le prime funzionalità beta di Siri AI.

NASA e IBM hanno presentato il Lunar Foundation Model, ovvero un'intelligenza artificiale disponibile per tutti pensata per supportare le diverse attività legate all'esplorazione lunare nell'ambito del programma Artemis.

Il modello è stato addestrato su osservazioni lunari selezionate degli ultimi decenni e, rispetto ai metodi basati sull'analisi manuale delle immagini o su modelli specifici a bassa risoluzione, permette di individuare pattern su larga scala e tra strumenti diversi, con un'accuratezza superiore del 23% rispetto alle classiche analisi.

Insieme al modello, è stato pubblicato anche il primo dataset lunare open-source del suo genere, con decine di migliaia di mappe e immagini raccolte da nove strumenti nel corso di quattro missioni.

Secondo il senior research manager di IBM Research, l'obiettivo è offrire alla comunità scientifica globale una base condivisa su cui costruire nuove ricerche e favorire l'accesso ai dati lunari pubblici già diffusi in passato.

Se c'è una risorsa che negli ultimi anni abbiamo imparato a dare sempre meno per scontata, quella è l'acqua.

L'Italia, un paese che per decenni ha associato la siccità a un problema estivo temporaneo, si trova oggi a fare i conti con una crisi idrica più intensa e duratura.

Per dare un po' di numeri, le risorse idriche rinnovabili disponibili sul territorio nazionale sono crollate a 67 miliardi di metri cubi nel 2022, quasi la metà rispetto alla media storica degli ultimi settant'anni, e la tendenza non accenna a invertirsi.

Le previsioni sulle precipitazioni estive parlano di un'ulteriore riduzione tra il 10% e il 20% entro il 2030.

A pagare il conto più salato è l'agricoltura, che da sempre assorbe la fetta più grande dei consumi di acqua dolce.

Solamente nel 2024, nove aziende agricole italiane su dieci hanno segnalato gravi difficoltà a irrigare i campi, con punte che sfiorano il 99% nelle isole e superano il 97% nel Sud Italia.

Il conto economico di tutto questo, secondo le stime più recenti, si aggira attorno ai 13,4 miliardi di euro l'anno, il doppio della media europea.

A peggiorare la situazione ci pensa anche una rete idrica fallace dove oltre il 42% dell'acqua immessa negli acquedotti italiani si perde nel sottosuolo prima ancora di arrivare ai rubinetti.

Di fronte a questo scenario, sorge spontanea una domanda che chiunque si è fatto almeno una volta, guardando una cartina dell'Italia circondata dal Mar Mediterraneo.

Ovvero: perché non trasformiamo semplicemente l'acqua di mare in acqua dolce per risolvere il problema una volta per tutte?

La risposta, come spesso accade è più complicata di quanto sembri, e ha a che fare con la fisica, la chimica, l'economia e persino la burocrazia.

Partiamo da un dato che sorprenderebbe molti: l'Italia non è affatto estranea alla desalinizzazione.

Il nostro paese è, infatti, il secondo in Europa per capacità di dissalazione, con una produzione di circa 657 mila metri cubi di acqua dolce al giorno.

Il problema è che questo volume rappresenta appena lo 0,1% dell'acqua dolce complessiva utilizzata a livello nazionale.

Gli impianti attivi, poco più di 370, si concentrano quasi esclusivamente sulle isole minori come Lipari, Pantelleria, Lampedusa, Ustica e Linosa, dove mancano falde acquifere sufficienti e dove, fino a pochi anni fa, l'acqua veniva portata via nave cisterna a costi altissimi.

In questi contesti la desalinizzazione non è un'opzione, ma l'unica alternativa possibile, e ha già dimostrato di funzionare, abbattendo i costi da 12-16 euro al metro cubo del trasporto via nave a circa 1,5-3,5 euro al metro cubo grazie agli impianti più moderni.

Ma per capire perché questa stessa tecnologia non possa semplicemente essere replicata su vasta scala per salvare i campi della Pianura Padana o della Puglia, bisogna prima capire come funziona davvero.

Esistono due grandi famiglie di tecnologie di desalinizzazione.

La prima, più antica, si basa sul calore: l'acqua di mare in questo caso viene riscaldata fino a farla evaporare, separandola così dal sale, per poi essere raffreddata e raccolta come acqua dolce pura.

È un principio semplice, simile a quello di una pentola che bolle, ma richiede enormi quantità di energia, ossia tra i 12 e i 25 kWh per ogni metro cubo prodotto, ed è per questo che si costruiscono sempre meno impianti di questo tipo, se non in aree dove è disponibile calore di scarto da altre lavorazioni industriali.

La seconda famiglia, oggi diventata lo standard indiscusso a livello mondiale con circa il 65% della capacità installata sul pianeta, è l'osmosi inversa.

Il principio, in questo caso, è quasi l'opposto di quello naturale: normalmente l'acqua tende a spostarsi da dove il sale è meno concentrato a dove è più concentrato, attraverso una membrana capace di far passare solo le molecole d'acqua.

Nell'osmosi inversa questo processo viene forzato al contrario, spingendo l'acqua di mare con altissima pressione, tra 55 e 80 bar, contro membrane dai pori microscopici, così piccoli da lasciar passare solo le molecole d'acqua e trattenere oltre il 99,7% dei sali disciolti.

Il risultato saranno due flussi distinti: da una parte avremo l'acqua dolce, dall'altra un concentrato salino, chiamato salamoia, molto più denso e salato dell'acqua di mare di partenza.

Prendiamo ora come esempio un tipico impianto di osmosi inversa come quelli attivi sulle isole minori italiane, come Pantelleria o Lipari, e proviamo a seguire il percorso dell'acqua passo dopo passo.

Tutto comincia con la captazione dove l'acqua di mare viene prelevata al largo tramite tubazioni sottomarine, per evitare di raccogliere sedimenti, alghe o detriti presenti vicino alla riva.

Prima di entrare nel cuore dell'impianto, l'acqua attraversa una fase di pretrattamento, fondamentale per proteggere le delicate membrane a valle.

Dopodiché filtri grossolani trattengono sabbia e residui organici, mentre i filtri più fini eliminano le particelle più piccole che potrebbero danneggiare o intasare nel tempo il sistema.

A questo punto entra in gioco il cuore tecnologico dell'impianto fatto di potenti pompe in grado di portare l'acqua a una pressione altissima, appunto tra i 55 e gli 80 bar, l'equivalente della forza necessaria per spingerla attraverso membrane

semipermeabili dai pori così piccoli da lasciar passare solo le molecole d'acqua e trattenere oltre il 99,7% dei sali disciolti.

È qui in pratica che avviene la vera separazione, infatti da un lato avremo l'acqua dolce purificata, chiamata "permeato", dall'altro un concentrato salino ad alta pressione, la salamoia.

L'acqua dolce ottenuta, tuttavia, non è ancora pronta per i rubinetti ma ci torneremo tra poco.

Fino agli anni Novanta questo processo era proibitivo, perché l'enorme energia usata per pressurizzare l'acqua veniva letteralmente buttata via insieme alla salamoia di scarto.

La svolta invece è arrivata con l'introduzione di dispositivi capaci di recuperare questa energia residua e trasferirla direttamente all'acqua in ingresso, riducendo drasticamente i consumi: dagli 6-8 kWh necessari per ogni metro cubo negli anni

Novanta, si è scesi agli attuali 2,5-3,5 kWh, un progresso che ha reso la tecnologia molto più sostenibile ed economicamente più accessibile.

Ed è proprio qui che si annida il primo, grande ostacolo alla diffusione su larga scala: nonostante tutti questi miglioramenti, l'energia elettrica pesa ancora tra il 30% e il 50% dei costi operativi di un impianto di desalinizzazione.

Il risultato è che l'acqua dissalata costa a livello globale tra 0,50 e 2,50 euro al metro cubo, contro gli appena 0,10-0,50 euro dell'acqua prelevata da fiumi e laghi, o gli 0,30-1,00 euro di quella prelevata dai pozzi.

In pratica, dissalare l'acqua marina costa dalle 1,5 alle 4 volte in più rispetto alle fonti tradizionali.

Una differenza che, per l'uso domestico nelle isole, si può giustificare e sostenere, ma che diventerebbe insostenibile per irrigare colture a basso margine come mais, grano o soia, e manderebbe in fallimento la stragrande maggioranza delle aziende agricole italiane.

Ma il costo in realtà non è nemmeno il limite più insidioso.

L'acqua di mare contiene infatti boro, un elemento che le membrane di osmosi inversa faticano a trattenere del tutto.

Le concentrazioni che arrivano nell'acqua dissalata sono innocue per l'uomo, ma diventano tossiche per moltissime colture, in particolare per gli alberi da frutto e gli agrumi: irrigare a lungo con quest'acqua provoca necrosi delle foglie, cali drastici delle rese e, nei casi più gravi, la morte della pianta.

Per eliminare il boro servono ulteriori trattamenti chimici, che fanno lievitare ancora i costi già elevati.

Anche l'uso civile però nasconde un'insidia poco nota.

L'acqua che esce da un impianto di osmosi inversa è, paradossalmente, troppo pura nonché priva di quasi tutti i minerali disciolti, risultando pertanto acida e aggressiva, e in grado di corrodere le tubature di cemento, acciaio o rame se immessa direttamente nella rete idrica.

Per questo motivo, prima di arrivare nei nostri bicchieri, l'acqua dissalata deve essere sottoposta a un processo di rimineralizzazione, un ulteriore passaggio industriale, con i suoi costi e la sua complessità.

Infine, c'è il fronte ambientale, forse il più delicato.

Per ogni litro di acqua dolce prodotta, un impianto di osmosi inversa espelle circa un litro di salamoia, un refluo con salinità doppia rispetto all'acqua di mare originaria.

Se scaricata senza precauzioni vicino alla costa, questa salamoia tende ad affondare e a stendersi sui fondali come una coltre tossica, mettendo a rischio la Posidonia oceanica, una pianta marina che protegge le nostre coste dall'erosione, e

favorisce la riproduzione di moltissime specie ittiche oltre che catturare enormi quantità di anidride carbonica.

Per evitare danni ambientali servono perciò lunghe condotte sottomarine e diffusori capaci di disperdere rapidamente la salamoia, opere che allungano notevolmente i tempi di autorizzazione e i costi di realizzazione.

Non è un caso che in Italia la "Legge Salvamare" del 2022 abbia introdotto vincoli molto stringenti per i nuovi impianti, autorizzandoli solo in caso di comprovata emergenza idrica e quando non esistano alternative più sostenibili.

Messi insieme, questi ostacoli, economici, agronomici e ambientali, spiegano perché la desalinizzazione, pur essendo una tecnologia matura e affidabile, non possa oggi diventare la soluzione principale per dissetare i campi e le città dell'Italia continentale.

Questo, però, non significa che il settore sia fermo.

Anzi, la ricerca sta lavorando proprio per superare questi limiti.

Per dire, negli organismi viventi esistono da sempre proteine, chiamate acquaporine, capaci di far passare l'acqua attraverso le membrane cellulari a velocità impressionanti, respingendo allo stesso tempo qualunque sale o ione.

Alcune aziende, come la danese Aquaporin, hanno già iniziato a integrare queste proteine nelle membrane industriali, riuscendo quasi a raddoppiare la quantità d'acqua prodotta a parità di pressione e quindi di energia impiegata, mantenendo intatta la capacità di bloccare i sali.

Un'altra direzione riguarda proprio la salamoia, oggi considerata un semplice scarto da smaltire con cautela.

In realtà, questo refluo concentrato contiene elementi preziosi per l'industria moderna, come magnesio, potassio, bromo e persino litio, fondamentale per le batterie.

Tecnologie come l'elettrodialisi permettono di estrarre questi elementi direttamente dalla salamoia, trasformando un problema ambientale in una risorsa economica e avvicinando gli impianti a un modello in cui, alla fine del processo, non resta alcun liquido di scarto da disperdere in mare.

Un ultimo fronte, forse quello più concreto nel breve periodo, riguarda l'idrogeno verde di cui abbiamo già parlato in diverse puntate di questo podcast.

Per produrre idrogeno tramite elettrolisi serve infatti acqua estremamente pura, la stessa che un impianto di desalinizzazione può fornire con un costo energetico quasi trascurabile rispetto al fabbisogno complessivo del processo.

Questo apre la strada a impianti costieri capaci di produrre insieme idrogeno per l'industria e acqua potabile per le comunità locali, condividendo la stessa energia rinnovabile e gli stessi impianti.

Guardando al futuro, la desalinizzazione difficilmente diventerà la panacea in grado di sostituire piogge e fiumi per l'agricoltura italiana: prima di investire enormi risorse in nuovi impianti costieri, ha molto più senso concentrarsi su

interventi meno affascinanti ma decisamente più efficaci, come riparare quella rete idrica che oggi disperde oltre il 42% dell'acqua trasportata, o riutilizzare le acque reflue depurate per l'irrigazione.

Resta però innegabile che, per le isole, le città costiere e le colture di alto valore che possono sostenerne i costi, la desalinizzazione rappresenti già oggi un'assicurazione preziosa contro un clima sempre più imprevedibile.

E se davvero riusciremo, nei prossimi anni, a rendere questa tecnologia più economica ed ecologicamente sostenibile, grazie a membrane più efficienti e al recupero intelligente di ciò che oggi consideriamo solo uno scarto, il mare potrebbe smettere di essere solo un confine e diventare, un alleato per le sfide dei cambiamenti climatici.

E così si conclude questa puntata di INSiDER - Dentro la Tecnologia, io ringrazio come sempre la redazione e in special modo Matteo Gallo e Luca Martinelli che ogni sabato mattina ci permettono di pubblicare un nuovo episodio.

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