Ogni giorno, miliardi di persone producono qualcosa di cui vogliono sbarazzarsi e non sapere più nulla: tirando lo sciacquone, aprendo lo scarico della doccia o svuotando il lavello, e il problema sembra magicamente scomparire.
In realtà il “monstrum” non scompare affatto: semplicemente, comincia il viaggio delle acque reflue verso gli impianti di trattamento.
E se, invece di considerarle soltanto un rifiuto da eliminare, cominciassimo a guardare le acque reflue come una miniera?
by O. D. B. – 1 Settembre 2026
Secondo una nuova ricerca condotta da un team internazionale guidato da studiosi dell’Università di Newcastle e pubblicata recentemente su Frontiers in Science, nelle acque reflue si nasconde una quantità sorprendente di risorse: energia chimica, nutrienti preziosi e, naturalmente, acqua che può essere recuperata e riutilizzata.
Ogni anno produciamo globalmente circa 359 miliardi di metri cubi di acque reflue: abbastanza, per avere un termine di paragone, da riempire quattro volte il lago di Ginevra. Eppure solo una parte di questa enorme massa viene effettivamente trattata e una frazione ancora più piccola viene intenzionalmente riutilizzata. Il problema, dunque, potrebbe essere anche un’opportunità.
La “miniera” che finisce nello scarico
Le acque reflue non sono soltanto acqua sporca. Contengono materia organica, composti azotati, fosfati e altre sostanze che abbiamo bisogno di rimuovere prima di poter restituire l’acqua all’ambiente. Ma proprio quelle sostanze, che consideriamo inquinanti, contengono energia e nutrienti che potrebbero essere recuperati.
“Si tratta di sostanze chimiche preziose che non possiamo permetterci di buttare via”, spiega la dottoressa Elizabeth Heidrich, docente senior di ingegneria ambientale e coautrice dello studio. E una volta eliminate queste sostanze, aggiunge, “…l’acqua risultante può essere riutilizzata in molti modi, ad esempio per irrigare le colture o per il raffreddamento industriale. Potrebbe poi essere ulteriormente trattata per produrre acqua potabile.”
Il concetto è quello dell’economia circolare: invece di prendere risorse dall’ambiente, utilizzarle una volta e trasformarle in rifiuti, si cerca di recuperarle e rimetterle in circolo.
Ma c’è una sorpresa ancora più interessante. Secondo il professor Uwe Schröder, autore principale della ricerca, “A livello globale, le nostre acque reflue contengono oltre 800.000 GWh di energia chimica, equivalenti alla produzione annua di 100 centrali nucleari.” E non è tutto: gli stessi scarichi contengono nutrienti sufficienti, se recuperati, a soddisfare circa l’11% della domanda globale di ammoniaca e il 7% di quella di fosfati.
Quello che normalmente consideriamo uno scarto potrebbe contenere una piccola centrale elettrica e una buona dose di fertilizzante.
Il lavoro sporco lo fanno i batteri
A questo punto entrano in scena loro: i batteri.
Non si tratta di microrganismi particolarmente esotici, ma di batteri elettrogeni, capaci di trasferire elettroni prodotti durante il metabolismo verso l’ambiente circostante. Se questi elettroni vengono convogliati verso elettrodi opportunamente progettati, è possibile generare una corrente elettrica.
Il principio è alla base delle tecnologie elettrochimiche microbiche (MET), un insieme di sistemi che comprende, tra gli altri, le celle a combustibile microbiche (MFC) e le celle di elettrolisi microbica (MEC).
Semplificando, il funzionamento assomiglia a una versione biologica di una cella elettrochimica. I batteri degradano la materia organica presente nelle acque reflue e, durante questo processo, liberano elettroni. Gli elettrodi raccolgono questi elettroni e li trasformano in corrente elettrica.
In laboratorio, sistemi di questo tipo hanno dimostrato di poter convertire fino al 35% dell’energia chimica contenuta nelle acque reflue in elettricità.
Potrebbe sembrare una quantità modesta, ma acquista un significato diverso se si considera quanta energia richiede oggi il trattamento delle acque. Il settore idrico rappresenta infatti circa il 4% del consumo energetico globale. L’idea, quindi, è quasi paradossale: utilizzare parte dell’energia contenuta nei rifiuti per contribuire ad alimentare lo stesso processo che quei rifiuti li tratta.
Non una macchina perpetua, naturalmente. Ma un modo per ridurre drasticamente il bilancio energetico complessivo del sistema.
Non solo elettricità…
I batteri, però, potrebbero fare molto più che produrre corrente. Le MET possono essere utilizzate anche per favorire il recupero di ammonio e fosfati, elementi indispensabili per la produzione dei fertilizzanti agricoli. Oggi ottenerli richiede processi spesso energivori e, in alcuni casi, poco sostenibili.
Recuperarli dalle acque reflue significherebbe ottenere contemporaneamente due risultati: ottenere una risorsa e impedire che finisca nell’ambiente.
Quando infatti grandi quantità di nutrienti raggiungono fiumi e laghi, possono provocare fenomeni di eutrofizzazione, favorendo una crescita eccessiva delle alghe. Quando queste alghe muoiono e vengono decomposte, i microrganismi consumano ossigeno, creando condizioni che possono diventare letali per gli organismi acquatici. La stessa acqua che stiamo cercando di depurare, insomma, contiene contemporaneamente il problema e parte della soluzione.
E le applicazioni potrebbero essere ancora più curiose: dal recupero dei nutrienti nei sistemi idroponici fino all’alimentazione di piccoli sensori autonomi destinati a monitorare l’inquinamento.
Dai festival musicali alle zone più remote del pianeta
Ma la cosa che più fa ben sperare è che non siamo di fronte a una tecnologia “da vetrina” confinata ai laboratori.
Uno degli esempi citati dai ricercatori è Pee Power®, un sistema alimentato da urina che utilizza celle a combustibile microbiche per produrre elettricità. La tecnologia è stata messa alla prova nel 2015 al Glastonbury Festival, uno dei più grandi festival musicali all’aperto del Regno Unito, e successivamente in progetti sul campo in Uganda, Kenya e Sudafrica.
In questi contesti, l’elettricità prodotta dalle acque reflue è stata utilizzata, tra le altre cose, per alimentare l’illuminazione intorno ai servizi igienici, migliorando così la sicurezza in luoghi privi di una rete elettrica affidabile.
È un esempio piccolo, ma significativo: prova che non serve necessariamente una gigantesca infrastruttura centralizzata. In determinati contesti, una tecnologia del genere potrebbe diventare un sistema locale capace di trasformare direttamente un problema sanitario in una risorsa energetica.
“Il percorso intrapreso dalle tecnologie microbiologiche negli ultimi vent’anni ci ha portato dalla comprensione della «scatola nera microbica» alla costruzione di sistemi modulari e scalabili in grado di avere un impatto concreto”, afferma il dottor Deepak Pant del Flemish Institute for Technological Research.
E il passaggio successivo, secondo Pant, è particolarmente importante: “Ora ci troviamo in una fase in cui queste tecnologie sono tecnicamente fattibili; il passo successivo è garantire che siano economicamente competitive con i metodi di trattamento tradizionali.”
La strada è ancora lunga
Il punto debole del sistema, infatti, è proprio questo.
Le tecnologie MET hanno dimostrato di funzionare, ma passare dal laboratorio agli impianti reali non è semplice. Aumentando le dimensioni dei sistemi cambiano le condizioni operative, aumenta la resistenza elettrica e diventa più difficile mantenere prestazioni elevate. Ci sono poi i costi dei materiali, dell’infrastruttura e dell’integrazione con gli impianti già esistenti.
E poi, ci sono le normative. Un sistema di economia circolare può recuperare una sostanza perfettamente utilizzabile dal punto di vista tecnico, ma questo non significa automaticamente che la legge ne consenta l’utilizzo. In alcuni Paesi, per esempio, fertilizzanti derivati dall’urina non possono essere impiegati per coltivare alimenti o mangimi.
Come sottolinea il professor Falk Harnisch, “Sebbene sia difficile immaginare di alimentare le nostre case con le acque reflue, le tecnologie elettrochimiche microbiche potrebbero migliorare i processi di trattamento delle acque esistenti.”
È probabilmente questa la prospettiva più realistica. Non trasformare improvvisamente ogni scarico domestico in una centrale elettrica, ma integrare i batteri nei sistemi che già utilizziamo, rendendo il trattamento delle acque meno dispendioso e, soprattutto, recuperando ciò che oggi gettiamo via.
C’è infine una questione che va oltre la tecnologia. Circa 3,5 miliardi di persone non dispongono ancora di servizi igienico-sanitari adeguati. Rendere il trattamento delle acque più economico, decentralizzato e capace di produrre contemporaneamente acqua, energia e nutrienti potrebbe avere conseguenze che vanno davvero ben oltre la semplice efficienza degli impianti.
D’ora in poi, il modo più intelligente di affrontare la questione delle acque reflue non sarà più chiedersi come liberarcene nel modo più rapido possibile, bensì, cosa stiamo buttando via con loro.
Una rivoluzione “semplice”
Abbiamo sempre definito “rifiuto” qualcosa che, secondo natura, rifiuto non è. La materia organica contiene energia, nutrienti che possono tornare alla terra, acqua che può essere riutilizzata, e persino quei microrganismi, che abbiamo sempre considerato semplicemente parte del “problema”, possono diventare ingegneri di un processo produttivo.
I progressi nelle tecnologie elettrochimiche microbiche ci permettono non soltanto di depurare meglio, ma ci offrono anche un cambio di prospettiva: non costruire apparati concepiti solo per separare ciò che ci serve da ciò che scartiamo, ma progettare sistemi nei quali lo scarto stesso diventi l’inizio del ciclo successivo.
E forse è proprio questa la parte più sorprendente di questo studio: per trasformare le acque reflue in una risorsa, non si è dovuto inventare qualcosa di nuovo, rivoluzionario, di mostruosamente complesso.
Abbiamo semplicemente imparato a conoscere e comprendere quelle mirabili e microscopiche forme di vita che erano già lì da sempre…e metterle al lavoro.
Fonti:
https://www.ncl.ac.uk/press/articles/latest/2026/02/wastewaterbacteria
https://www.frontiersin.org/journals/science/articles/10.3389/fsci.2026.1688727/full
https://www.frontiersin.org/news/2026/02/24/bacteria-reclaim-energy-nutrients-clean-water-wastewater
Area degli allegati
