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martedì 23 agosto 2011

L’atmosfera fa acqua più di tutti i fiumi


di GIORGIO NEBBIA
Raramente si pensa che l’atmosfera contiene una quantità di acqua superiore a quella di tutti i fiumi della Terra messi insieme: contiene infatti, miscelato con i due gas principali azoto (circa 79 %) e ossigeno (circa 21 %), vapore acqueo per circa 13.000 miliardi di tonnellate, corrispondenti a circa 26 chilogrammi di acqua allo stato gassoso su ogni metro quadrato di superficie terrestre. La quantità complessiva di vapore acqueo nell'atmosfera è in media, costante; ne varia soltanto la distribuzione nel tempo e nello spazio, per cui vi sono zone molto ricche di umidità e altre quasi completamente secche, per esempio i deserti della Terra. La concentrazione del vapore acqueo per unità di volume di aria varia molto, fra pochi grammi e alcune diecine di grammi per metro cubo di aria, a seconda della temperatura; l’aria calda contiene una quantità di vapore acqueo maggiore di quella fredda. Si chiama satura l’aria che contiene la massima quantità di vapore acqueo: meno di 10 grammi per metro cubo a 10 gradi, oltre 50 grammi per metro cubo a 40 gradi. Nelle zone costiere e anche nei deserti spesso si osserva una forte differenza di temperatura fra il giorno caldo e la notte; durante la notte la superficie del suolo si raffredda per irraggiamento del calore verso il cielo sereno e, in seguito a tale raffreddamento, una parte del vapore acqueo atmosferico si condensa e lo si trova la mattina sotto forma di acqua liquida, di rugiada. In certe zone il vapore acqueo condensa in gocce d’acqua sospese nell’aria (nebbia).

FONTE - La rugiada rappresenta una fonte di acqua non trascurabile per la vegetazione anche in zone aride. Antichi popoli avevano costruito delle strutture, simili ai nostri trulli, per aumentare la superficie raffreddata durante la notte e aumentare la condensazione notturna del vapore acqueo, delle vere e proprie “fontane di rugiada”; è possibile che anche i cumuli di pietre calcaree che si vedono nelle nostre campagne funzionassero come collettori di rugiada per una irrigazione spontanea degli ulivi. Sono stati fatti tentativi per riprodurre queste "fontane di rugiada", ma senza successo. Una rassegna anche storica dei processi di estrazione dell’acqua dall’atmosfera è contenuta nel libro: “Il problema dell’acqua”, pubblicato qualche anno fa dall’editore Cacucci di Bari. Di tanto in tanto vengono annunciate “nuove ” invenzione rivoluzionarie per ricavare acqua dolce dall’atmosfera, per lo più varianti dei deumidificatori commerciali azionati dall’energia elettrica. Invenzioni non tanto nuove perché già nel 1963 le ricerche condotte nel Laboratorio per lo studio delle fonti di energia della Facoltà di Economia dell’Università di Bari avevano sperimentato dispositivi in grado di estrarre dall’aria oltre un litro di acqua per chilowattora di elettricità, un consumo di energia inferiore a quello che si ha quando si distilla l’acqua di mare. L’elettricità potrebbe essere prodotta con dispositivi solari o motori eolici. Sono state proposte molte altre soluzioni per estrarre acqua dall’atmosfera. Molti sali assorbono l’acqua dall’aria (alcuni composti sono venduti anche per diminuire l’umidità nelle stanze) e possono essere rigenerati distillando l’acqua e facendola poi condensare; anche in questo caso il calore per la distillazione può essere fornito dal Sole.

DISPOSITIVI - Molto più interessanti sono i dispositivi per aumentare l’irraggiamento notturno di calore da superfici come i tetti o alcuni terreni. La quantità di calore irraggiato di notte da una superficie verso il cielo sereno dipende dalla colorazione e dalla granulazione della superficie; su alcune superfici possono essere stese delle strutture di plastica a nido d’ape che fanno aumentare l’irraggiamento di calore notturno. Se si riesce ad abbassare la temperatura notturna di una superficie, aumenta la quantità di rugiada che si può raccogliere la mattina. Naturalmente la quantità di acqua dolce condensata è tanto maggiore quanto maggiore è l’umidità dell’aria. La rugiada notturna condensa più facilmente su superfici molte estese, filiformi, come sono molte foglie o gli aghi dei pini o addirittura sui peli di un vello di pecora; lo sapeva anche il grande naturalista Plinio, duemila anni fa. Partendo dallo stesso principio, nel deserto dell’altopiano cileno e peruviano, dove pure l’aria ha bassa umidità, sono stati condotti esperimenti di condensazione notturna della rugiada su telai costituiti da sottili fili verticali che “attraggono”, se così si può dire, le gocce d’acqua che si separano dall’aria. Queste poche considerazioni mostrano quanto siano grandi le forze e le risorse della Terra che possono essere messe al servizio dei bisogni umani primo fra tutti quello dell’acqua da bere, e quanto ci sia ancora da scoprire, anche ripescando fra le conoscenze del passato, e da tradurre, con un po’ di fantasia, in innovazioni tecnico-scientifiche.

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