Un’Oasi nel Deserto: Come Ferdaws Village Rivoluziona Acqua, Energia e Cibo in Egitto!

Ciao a tutti! Oggi voglio parlarvi di qualcosa che mi sta davvero a cuore: come possiamo rendere il nostro mondo un posto più sostenibile, soprattutto quando le risorse scarseggiano. Immaginatevi di essere in pieno deserto, dove l’acqua è un miraggio e l’energia costa un occhio della testa. Sembra una sfida impossibile, vero? Eppure, c’è chi non si arrende e progetta soluzioni geniali. Mi sono imbattuto in uno studio affascinante che racconta proprio di un’iniziativa del genere in Egitto, nel villaggio di Ferdaws, e non vedo l’ora di condividerla con voi.

La Sfida Globale e il Caso Egiziano

Partiamo da un presupposto: la gestione sostenibile delle risorse naturali è una delle sfide più urgenti del nostro tempo. Dobbiamo assolutamente evitare sprechi e perdite. L’Egitto, un paese con oltre 106 milioni di abitanti e un territorio per il 90% desertico, sta affrontando una crisi idrica acuta. La crescita della popolazione fa schizzare alle stelle la domanda di acqua, energia e cibo – il famoso WEF Nexus (Water-Energy-Food Nexus) – mettendo a dura prova lo sviluppo sostenibile.

Pensateci: l’Egitto ha una capacità di produzione elettrica, ma dipende ancora molto da fonti convenzionali, con emissioni di CO2 in aumento. I costi elevati del carburante e le frequenti interruzioni di corrente spingono verso un maggiore utilizzo dell’energia solare. E poi c’è la questione del cibo: il paese è un grande importatore di grano, e il cambiamento climatico minaccia di ridurre ulteriormente i raccolti. Insomma, un bel rompicapo!

Il governo egiziano ha una “Visione Nazionale per l’Acqua 2030” e sta puntando molto sulla bonifica di aree desertiche, sulla desalinizzazione e sul trattamento delle acque sotterranee. Proprio le acque sotterranee sono cruciali per rendere abitabili queste nuove aree e alleggerire la pressione sulla congestionata Valle del Nilo. Ma ci sono ostacoli, come la diga GERD in Etiopia che potrebbe ridurre la disponibilità di acqua di superficie, e l’inquinamento dovuto a scarichi non trattati e fertilizzanti.

Il Nesso Acqua-Energia-Cibo: Un Trio Indissolubile

Ecco dove entra in gioco il concetto di WEF Nexus. Non possiamo più pensare ad acqua, energia e cibo come compartimenti stagni. Sono intrinsecamente collegati! Se gestiamo queste tre risorse in modo integrato, possiamo, ad esempio, permettere agli agricoltori di coltivare prodotti in modo economicamente vantaggioso, sostenendo le comunità agricole e garantendo acqua per le attività designate. Si tratta di implementare pratiche di conservazione, promuovere energie rinnovabili, usare le risorse in modo efficiente e proteggere gli ecosistemi.

Lo studio che ho letto si concentra proprio su questo: la fattibilità di creare nuove comunità urbane in aree desertiche con risorse limitate, puntando a raggiungere cinque Obiettivi di Sviluppo Sostenibile (SDGs): acqua pulita e servizi igienico-sanitari, sconfiggere la povertà, energia pulita e lavoro dignitoso, salute e benessere, accessibilità e crescita economica. Sembra ambizioso, vero? Ma aspettate di sentire i dettagli!

Ferdaws Village: Un Sogno Che Prende Forma nel Deserto Egiziano

Il cuore del progetto è un modello concettuale di ecovillaggio, chiamato Ferdaws Village, pensato per una comunità di tremila abitanti a Wadi El-Natrun, nel Deserto Occidentale egiziano. Quest’area, accessibile ma priva di acque superficiali, dipende interamente dalle acque sotterranee. La sfida qui è notevole: costi elevati per il pompaggio dell’acqua, qualità dell’acqua non ottimale, accesso limitato all’energia, pratiche agricole carenti e mancanza di infrastrutture.

Il modello proposto per Ferdaws Village punta a:

• Energia verde al 100% tramite solare e biomassa.
• Miglioramento della qualità dell’acqua con desalinizzazione ad osmosi inversa (RO).
• Promozione della sostenibilità e trasferimento di agricoltori dalla Valle del Nilo al deserto.

L’idea è di valutare come questi sistemi interagiscono e fornire strategie efficaci per gestire le complessità del WEF Nexus. I primi risultati sono promettenti: basso rischio ambientale e allineamento con gli SDGs. Il software “TORAY DS2” è stato utilizzato per analizzare i parametri del modello. La zona di Wadi El-Natrun è nota anche per i suoi laghi salati, come il lago Ferdaws, con salinità molto elevate. Curiosamente, il villaggio è stato progettato ai margini di un lago ipersalino naturale, permettendo lo scarico sicuro della salamoia prodotta dalla desalinizzazione senza danneggiare l’ecosistema, e progettando un sistema RO ad alto recupero per ridurre la salamoia stessa.

I dati climatici mostrano un’ottima insolazione, ideale per il fotovoltaico, con picchi di radiazione solare che arrivano a 234.12 kWh/m² nei mesi estivi. Questo è fondamentale, perché quando i prezzi dell’energia aumentano, il costo del pompaggio dell’acqua sotterranea sale, mettendo a dura prova i bilanci agricoli.

L’Acqua: Oro Blu dal Sottosuolo e Magia dell’Osmosi Inversa

A Ferdaws Village, il fabbisogno idrico è stimato in un massimo di 17.000 m³ al giorno, principalmente per uso residenziale e agricolo. L’unica fonte è l’acqua sotterranea, che però in quella zona ha una salinità variabile, a volte troppo alta per molte colture (TDS superiori a 1500 mg/L possono ridurre la crescita e degradare il suolo). Per superare questo problema, si usa un impianto di desalinizzazione ad osmosi inversa (RO), noto per il suo consumo energetico. Ma qui sta il bello: l’energia è verde!

Si stima un fabbisogno di acqua dolce di circa 3000 m³ al giorno per usi residenziali e per alcune colture alimentari. L’impianto RO è progettato con un tasso di recupero del 60%, ma grazie al riutilizzo dell’84% della salamoia generata per l’acquaponica con acqua salmastra e la coltivazione di mangrovie, il recupero totale dell’impianto RO sale al 90%! Un vero colpo da maestri. L’acqua viene distribuita così:

• 900 m³/giorno per uso domestico (salinità < 200 mg/L).
• 650 m³/giorno per serre e acquaponica (salinità < 500 mg/L).
• 350 m³/giorno per acquaponica con acqua salmastra e coltivazione di mangrovie (salinità > 30.000 mg/L).

Energia Verde al 100%: Il Sole e la Biomassa al Servizio della Comunità

Le principali necessità energetiche del villaggio sono per il pompaggio dell’acqua, l’elettricità residenziale, l’impianto di desalinizzazione RO e il riscaldamento/raffrescamento. Per soddisfare queste esigenze, si punta su due sistemi principali: un impianto fotovoltaico (PV) e un generatore di cogenerazione (CHP) a biomassa.

Il consumo energetico medio pro capite in Egitto è di circa 601.6 kWh, quindi per 3000 abitanti si parla di 1804.8 MWh/anno. Il pompaggio dell’acqua, ipotizzato per 12 ore al giorno (per sfruttare al massimo l’energia solare diurna), consumerà circa 3171 MWh/anno. L’impianto fotovoltaico avrà una capacità di picco di 2.5 MW, con moduli in silicio policristallino senza inseguimento solare (per ridurre i costi), e si stima una produzione annua di circa 3904 MWh/anno. A questo si aggiunge un generatore CHP a biomassa da 500 kW, che consumerà 500-600 kg/h di biomassa (disponibile nel villaggio e nelle comunità vicine). Il CHP funzionerà con biogas prodotto da un gassificatore di rifiuti agricoli e un digestore anaerobico di rifiuti domestici. Oltre all’elettricità, il CHP fornirà acqua calda per usi domestici e per alimentare un chiller ad assorbimento per il raffrescamento estivo, riducendo drasticamente il consumo elettrico rispetto ai condizionatori tradizionali.

Cibo Sostenibile: Agricoltura Intelligente e Acquaponica Innovativa

L’insicurezza alimentare è un problema serio, aggravato dalla crescita demografica e dalla scarsità di acqua e terre coltivabili. In Egitto, il settore agricolo consuma l’86% dell’approvvigionamento idrico totale! Per migliorare la sicurezza alimentare, si punta su pratiche agricole sostenibili e sulla diversificazione colturale. Coltivare specie con alta tolleranza alla salinità è una strategia promettente. Si parla di mais, cartamo, quinoa, orzo ed erbe perenni, che hanno bassi fabbisogni idrici e diverse applicazioni (cibo, mangimi, industria).

Nello studio, si gestiscono 966 feddan (un’unità di misura terriera egiziana, circa 0.42 ettari). Si raccomandano colture che richiedono molta meno acqua ed energia rispetto a quelle tradizionali; ad esempio, l’orzo consuma meno acqua delle patate. L’irrigazione è a goccia. Si prevede anche l’irrigazione di oltre 30 feddan di alberi da legno con acque reflue trattate.

Un aspetto super interessante è l’adozione di un sistema di acquaponica. È una tecnica che integra l’acquacoltura (allevamento di pesci) con la coltivazione idroponica di piante in un sistema a ciclo chiuso. Le piante assorbono i nutrienti dall’acqua ricca proveniente dai pesci, e l’acqua depurata torna ai pesci. Nello studio si allevano tilapia, artemia, alghe e mangrovie. Il sistema di acquaponica utilizza 650 m³/giorno di acqua con salinità di 500 ppm. L’acqua salmastra (TDS > 3000 ppm) viene usata per l’allevamento di gamberetti su 2 feddan e per la spigola. Due feddan sono dedicati a un lago di mangrovie e 3.7 feddan alla coltivazione di erbe aromatiche.

Per il pretrattamento dell’acqua, si utilizza un metodo di desalinizzazione ad osmosi inversa alimentato da energia verde. La salamoia prodotta viene sfruttata per l’allevamento di Artemia (ottima fonte proteica per i gamberetti) e per la maricoltura. Gli effluenti urbani possono essere trattati con un bioreattore a membrana ad osmosi diretta integrato, e il fertilizzante risultante può essere utilizzato in agricoltura.

Chiudere il Cerchio: Impatto Ambientale e Obiettivi di Sviluppo Sostenibile

Ovviamente, un progetto del genere deve passare al vaglio di una Valutazione di Impatto Ambientale (VIA). Per Ferdaws Village, la VIA si concentra sulle implicazioni dello sviluppo infrastrutturale sul nesso acqua-energia-cibo-ecosistema (WEFE). Le strategie di mitigazione sono fondamentali:

• Gestione sostenibile delle acque sotterranee: regolare i tassi di pompaggio per evitare l’eccessivo sfruttamento, che può portare all’esaurimento delle riserve, al degrado della qualità dell’acqua e alla subsidenza del suolo. Studi hanno mostrato un calo significativo dei livelli delle acque sotterranee a Wadi El Natrun, con un aumento della salinità.
• Sistemi di irrigazione efficienti: come l’irrigazione a goccia.
• Riutilizzo della salamoia: in agricoltura di mangrovie e sistemi di acquaponica. La salamoia rimanente viene smaltita in laghi ipersalini vicini, minimizzando il rischio di contaminazione delle falde acquifere.
• Colture tolleranti al sale.
• Monitoraggio del suolo.
• Impianto fotovoltaico: per ridurre l’impronta di carbonio.
• Monitoraggio a lungo termine e gestione adattiva.

Il bello di questo approccio è che non si limita a risolvere un problema, ma crea un sistema circolare e sinergico. Il modello proposto per Ferdaws Village non è solo una soluzione tecnica, ma un vero e proprio quadro di riferimento per la ricerca sul nesso WEFE, che può aiutare a combinare gli sforzi per affrontare processi complessi, sviluppare sistemi resilienti e sostenibili, e fornire indicazioni preziose per i decisori politici e gli stakeholder. Si tratta di un passo concreto verso il raggiungimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell’Agenda 2030 delle Nazioni Unite, concentrandosi su Persone, Pianeta, Prosperità, Pace e Partnership.

Certo, il supporto governativo per finanziare le infrastrutture della città, come strade e reti di trasporto, è cruciale per motivare le persone a iniziare una nuova vita in una città affidabile. Ma la visione c’è, ed è potente.

Spero che questo racconto vi abbia affascinato quanto ha affascinato me. È la dimostrazione che con ingegno, collaborazione e una visione olistica, possiamo davvero trasformare le sfide in opportunità, creando un futuro più verde e giusto per tutti, anche là dove sembra impossibile. Chissà, magari un giorno potrò visitare Ferdaws Village e vedere con i miei occhi questa meraviglia!

Fonte: Springer