La transizione ecologica spinge le aziende industriali a ripensare il modo in cui producono e consumano le proprie risorse: energia, acqua, ma anche gas di processo. L’ossigeno è una di queste. È indispensabile in acquacoltura e nel trattamento delle acque. Eppure viene ancora spesso consegnato su camion, in forma liquida o in bombole, da impianti di produzione centralizzati.
Il generatore di ossigeno cambia le regole del gioco. Produce ossigeno dove viene utilizzato, a partire dall’aria ambiente e dall’elettricità. Questa produzione locale riduce i flussi logistici e le dipendenze che ne derivano. Può inoltre funzionare con elettricità rinnovabile e si integra in sistemi più ampi che combinano energia, ossigeno e acqua.
In questo articolo vediamo come il generatore di ossigeno in loco stia diventando una vera leva della transizione ecologica, dall’allevamento ittico all’impianto di depurazione.
Produzione di ossigeno in loco: di cosa si tratta?
L’aria ambiente come unica materia prima
L’aria contiene circa il 21% di ossigeno. Un generatore di ossigeno separa questo ossigeno dall’azoto, nella maggior parte dei casi con la tecnologia PSA (Pressure Swing Adsorption): un setaccio molecolare trattiene l’azoto sotto pressione e un gas arricchito in ossigeno viene inviato direttamente al processo.
Nessuna materia prima da acquistare, nessuno stoccaggio criogenico, nessuna consegna: solo aria, elettricità e un impianto ben manutenuto.
Meno trasporti, meno perdite
Per un sito che consuma ossigeno regolarmente, l’approvvigionamento tradizionale comporta diversi vincoli:
- consegne regolari su camion, con la relativa impronta di carbonio;
- un serbatoio di ossigeno liquido in loco e le perdite per evaporazione che ne derivano;
- una dipendenza dai tempi di consegna e dai prezzi del fornitore.
Produrre in loco elimina questi flussi. La produzione segue il fabbisogno reale del sito, senza scorte eccessive.
Un impianto più resiliente
Le recenti tensioni sulle catene di approvvigionamento lo hanno dimostrato: dipendere da una risorsa consegnata è un rischio. Il generatore di ossigeno avvicina la produzione al consumo. Non garantisce un’autonomia totale, poiché richiede elettricità e manutenzione, ma riduce nettamente l’esposizione alle interruzioni di fornitura.
Perché il generatore di ossigeno favorisce la transizione ecologica
Utilizzare l’elettricità rinnovabile prodotta in loco
Fotovoltaico, eolico, biogas: sempre più siti producono una parte della propria elettricità. Si pone allora una domanda: come consumare questa energia nel momento in cui viene prodotta?
Quando l’ossigeno fa parte del processo, il generatore è una buona risposta. Trasforma un’elettricità locale, spesso rinnovabile, in una risorsa utile consumata in loco. Si passa da una risorsa trasportata a una risorsa prodotta localmente con energia a basse emissioni di carbonio.
Molto più di una questione di CO₂
La transizione ecologica non si limita alle emissioni di gas serra. La produzione locale di ossigeno contribuisce anche a:
- ridurre i flussi logistici e il relativo traffico stradale;
- utilizzare energie rinnovabili locali;
- adeguare la produzione al fabbisogno reale, senza sovraconsumi;
- rendere gli impianti più resilienti;
- consentire nuovi processi di trattamento delle acque, come l’ozonizzazione.
Generatore di ossigeno e acquacoltura sostenibile
L’ossigeno disciolto, parametro vitale dell’allevamento
L’ossigeno disciolto determina direttamente la crescita, la salute e il benessere dei pesci. Nell’allevamento intensivo, la domanda di ossigeno aumenta con la densità di allevamento, l’alimentazione e l’attività biologica. Senza un’ossigenazione ben controllata è impossibile raggiungere buone prestazioni zootecniche.
Un elemento essenziale dei sistemi RAS
I sistemi di acquacoltura a ricircolo (RAS, Recirculating Aquaculture Systems) riutilizzano in continuo un’acqua filtrata e trattata. Consumano quindi molta meno acqua rispetto agli allevamenti a flusso aperto, il che li rende un modello chiave dell’acquacoltura sostenibile.
In questi sistemi l’ossigenazione è permanente. Un generatore di ossigeno integrato nel RAS fornisce in continuo l’ossigeno necessario, su richiesta, senza dipendere dalle consegne. Un vero guadagno in termini di sicurezza per il patrimonio ittico.
Solare, ossigeno e acqua: verso l’allevamento ittico integrato
Abbinare pannelli fotovoltaici a un generatore di ossigeno apre la strada a un allevamento ittico più autonomo: l’elettricità solare alimenta la produzione di ossigeno, che a sua volta alimenta l’allevamento. Lo stesso ossigeno può anche alimentare un generatore di ozono per trattare l’acqua del circuito.
Generatore di O2 Novair sul circuito RAS nell’edificio fotovoltaico de La Truite Fleurie
Ossigeno e ozono: un duo efficace per il trattamento delle acque
Produrre ozono a partire dall’ossigeno
L’ozono (O₃) viene prodotto in un generatore di ozono a partire da un gas contenente ossigeno. Alimentare il generatore con ossigeno concentrato anziché con aria permette di ottenere ozono a una concentrazione nettamente più elevata e meglio controllata, con un migliore rendimento dell’impianto.
Generatore di ozono alimentato da un generatore di O2 Novair
L’ozono, un ossidante potente e senza residui chimici
L’ozono è uno degli ossidanti più potenti utilizzati nel trattamento delle acque. In particolare permette di:
- ossidare una parte delle sostanze organiche e alcuni microinquinanti;
- migliorare il colore, l’odore e la limpidezza dell’acqua;
- contribuire alla disinfezione e al controllo microbiologico.
Si decompone naturalmente in ossigeno e quindi non lascia residui chimici persistenti. È un vantaggio ambientale rispetto ad alcuni reagenti tradizionali.
L’ozono in acquacoltura
In acquacoltura l’ozono viene utilizzato sia per il trattamento dell’acqua di reintegro sia nei circuiti di ricircolo. Completa la filtrazione meccanica e biologica. Con un generatore di ossigeno si ottiene un approccio integrato alla qualità dell’acqua: un unico impianto di produzione di ossigeno alimenta sia l’ossigenazione delle vasche sia l’ozonizzazione.
Impianti di depurazione: l’ossigeno al centro del depuratore di domani
Dal depuratore al sito di produzione di risorse
Gli impianti di depurazione non si limitano più a trattare le acque reflue prima dello scarico. Stanno diventando siti di valorizzazione: biogas dalla digestione anaerobica dei fanghi, elettricità fotovoltaica sulle loro ampie superfici, recupero di calore, nutrienti e acqua riutilizzabile. Si parla ormai di bioraffineria urbana.
Impianto di depurazione di Benfeld con digestione anaerobica dei fanghi di processo
I ruoli dell’ossigeno in un impianto di depurazione
L’ossigeno interviene a più livelli:
- Trattamento biologico: stimola l’attività dei microrganismi che degradano l’inquinamento organico.
- Controllo dell’H₂S: la microaerazione dei digestori limita la formazione di acido solfidrico nel biogas.
- Trattamenti avanzati: alimenta i generatori di ozono per la rimozione dei microinquinanti o la disinfezione.
Alimentato dall’elettricità prodotta dal biogas o dal fotovoltaico del sito, il generatore di ossigeno si inserisce in un circolo virtuoso di produzione locale.
Riutilizzo delle acque reflue depurate: il ruolo dell’ozono
Di fronte alla siccità e alla crescente pressione sulle risorse idriche, il riutilizzo delle acque reflue depurate si sta diffondendo, in particolare per l’irrigazione agricola. Per raggiungere la qualità richiesta in base all’uso finale è spesso necessario un trattamento complementare. L’ozonizzazione, alimentata con ossigeno prodotto in loco, è una soluzione efficace, scelta in base all’uso previsto e all’analisi dei rischi sanitari.
Verso sistemi integrati energia – ossigeno – ozono – acqua
La sfida non è solo sostituire una consegna di ossigeno con un generatore. Si tratta di progettare impianti in cui energia, ossigeno, ozono e acqua vengano prodotti, valorizzati e consumati localmente, a ciclo chiuso:
Energia locale → O₂ → O₃ → Trattamento dell’acqua → Riutilizzo
In questa logica, il generatore di ossigeno in loco non è più un semplice impianto ausiliario. È un elemento tecnologico centrale degli impianti più sobri, autonomi e resilienti richiesti dalla transizione ecologica.
FAQ: generatore di ossigeno e transizione ecologica
Un generatore di ossigeno è più ecologico della fornitura di ossigeno liquido?
In molti casi sì. Elimina il trasporto su camion, lo stoccaggio criogenico e le perdite per evaporazione. Può inoltre essere alimentato con elettricità rinnovabile prodotta in loco. Il bilancio esatto dipende dal volume consumato e dal mix elettrico utilizzato per la produzione in loco rispetto alla produzione criogenica più il trasporto.
Quale purezza di ossigeno produce un generatore PSA?
Un generatore PSA produce generalmente ossigeno con una purezza dal 90 al 95%, adatta all’acquacoltura, al trattamento delle acque e all’alimentazione dei generatori di ozono.
Si può alimentare un generatore di ossigeno con pannelli solari?
Sì, in parte o totalmente a seconda del dimensionamento. Una soluzione di backup o un allacciamento alla rete resta generalmente necessario per garantire una produzione continua, soprattutto in acquacoltura.
Conclusione: produrre ossigeno in modo diverso, il più vicino possibile al fabbisogno
Produrre ossigeno in loco risponde a un’evoluzione profonda dell’industria: produrre localmente, valorizzare le risorse disponibili e ridurre le dipendenze. In acquacoltura come nel trattamento delle acque, il generatore di ossigeno collega energie rinnovabili, ossigenazione, produzione di ozono e riutilizzo dell’acqua.
L’obiettivo non è quindi soltanto produrre ossigeno in modo diverso, ma ripensare il modo in cui produciamo e utilizziamo le nostre risorse.
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