L’aumento della popolazione mondiale e la conseguente domanda di cibo, acqua ed energia sta esercitando una crescente pressione su suolo, risorse idriche ed ecosistemi. Le proiezioni delle Nazioni Unite indicano una popolazione di 9,7 miliardi nel 2050 (UN, 2015) e l’Agenzia Internazionale per l’Energia prevede un conseguente aumento del consumo di energia al 2040 del 31% rispetto al 2014. Il consumo di cibo aumenterà del 50% contestualmente all’aumento della popolazione a causa del cambiamento delle abitudini alimentari dei paesi emergenti, a forte crescita demografica (FAO, 2013). Tutta la produzione alimentare dipende direttamente o indirettamente dall'agricoltura alla quale attiene la maggior parte dell’attuale utilizzo di risorsa idrica dolce (circa l'85% a scala mondiale). Solo una piccola frazione di acqua viene utilizzata per uso domestico (≈ 5%), mentre circa il 10% su scala mondiale viene utilizzata per usi industriali facenti direttamente uso di energia.

La produzione di energia sia essa una fonte di tipo idroelettrico, nucleare, da combustibili fossili (inclusi idrocarburi da shale estratti con tecnica del fracking), da biomassa dipende dalla disponibilità di risorsa idrica. L’acqua utilizzata a scopi energetici viene reimmessa nel corpo idrico recipiente o evaporata e/o traspirata in atmosfera1 a seconda della tipologia di fonte energetica e del conseguente utilizzo dell’acqua da parte della stessa. Il World Energy Outlook, nello scenario Nuove Politiche, indica al 2040 un aumento del 60% del consumo di acqua a scopo energetico a fronte di una crescita di circa il 2% nel prelievo di questa risorsa dai corpi idrici recipienti  attribuendo gran parte dell’aumento del consumo idrico ad una maggiore produzione di energia da nucleare e da biomasse e il modesto aumento del prelievo idrico ad un miglioramento di efficienza dei sistemi di raffreddamento degli impianti termici. L’impiego di tecniche emergenti quali quelle dell’estrazione di gas di scisto e tight oil tramite fratturazione idraulica potrebbe inoltre esacerbare tale scenario sia in termini di un aumento dei prelievi e consumi idrici che di diminuzione di disponibilità idrica a causa di contaminazione chimica. L’utilizzo di acqua a scopo energetico influenza quindi la disponibilità della risorsa idrica sia in termini di quantità che di qualità (proprietà fisico-chimiche) ponendo interrogativi sull’adeguatezza dell’approvvigionamento e sulla conservazione dell’integrità di questa risorsa.

Allo stesso tempo, la disponibilità di risorsa idrica dolce blu (acqua presente in un corpo idrico) è strettamente dipendente dalla disponibilità di energia per il prelievo/emungimento e/o trattamento della risorsa dal corpo idrico recipiente. Su scala globale e all’attuale stato dell’arte, il fabbisogno idrico è quasi interamente soddisfatto da sorgenti “tradizionali”, circa 2/3 proviene da corpi idrici superficiali (fiumi, laghi) e circa 1/3 da quelli sotterranei (acquiferi), mentre circa l’1% della risorsa dolce proviene da processi di desalinizzazione e di riuso idrico. Di fatto, l’utilizzo di acqua, sia essa dolce, salmastra o  salata, necessita di un impiego di energia sia per il prelievo/emungimento ed eventuale trattamento dipendente dalla tipologia e posizione della risorsa idrica, sia per il trasporto fino all’utilizzatore. Secondo le proiezioni del WEO, al 2040 assisteremo ad una crescita della richiesta di energia nel comparto idrico di oltre il 100%, e il solo consumo di energia elettrica aumenterà dell’80% a causa di un incremento di produzione di acqua dolce da desalinizzazione, prevista essere 8 volte maggiore rispetto ai valori attuali.

Le previsioni AIE per i prossimi 25 anni mostrano una tendenza verso una produzione energetica idricamente più esigente di quella corrente così come più esigenti saranno le metodologie di approvvigionamento idrico rispetto a quelle attuali.

I quesiti ai quali ci troveremo a rispondere nel prossimo futuro sono:

  • E’ possibile un consumo idrico sostenibile per la produzione energetica?
  • Ed è possibile una produzione energetica sostenibile?

Lo scenario AIE 450 mostra come il perseguimento di benefici ambientali comporti un notevole – oltre il 60% rispetto al 2014 –  aumento del consumo di risorsa idrica con possibili conseguenti problemi di stress idrico e competizione per la risorsa idrica fra i diversi settori. Si evidenzia quindi come acqua ed energia siano risorse interconnesse (nexus acqua-energia) la cui gestione ai fini di uno sviluppo sostenibile necessita di un approccio (approccio nexus) che tenga conto delle mutue relazioni, delle retroazioni e dei flussi di risorsa alle diverse scale spazio temporali e fra i vari comparti che fruiscono di tali risorse.

 

1 Nel caso di evapotraspirazione si parla di consumo idrico perché tale acqua non può essere riutilizzata nel breve periodo

2 Un corpo idrico è un fiume, lago, mare, oceano.