Valutazione del sistema di raccolta delle acque piovane negli edifici universitari per la domanda di acqua non potabile

Trasformare la pioggia in una risorsa per il campus

In molti campus in espansione e nelle città affollate, l’acqua potabile viene trattata come se fosse illimitata, anche se le riserve sono sotto pressione a causa della crescita della popolazione e dei cambiamenti climatici. Questo studio affronta una domanda semplice ma dalle grandi implicazioni: quanta della domanda giornaliera di acqua in un’università potrebbe essere soddisfatta semplicemente catturando la pioggia che già cade sui suoi tetti? Seguendo l’acqua dal tetto al serbatoio fino agli usi quotidiani come i servizi igienici, gli irrigatori dei giardini e il lavaggio dei veicoli, i ricercatori mostrano come un sistema modesto possa ridurre la pressione sulle forniture di acqua potabile — e quali siano i suoi limiti.

Perché risparmiare acqua potabile è importante

La carenza di acqua dolce non è più una preoccupazione lontana. Man mano che le città si espandono e il terreno viene sostituito da pavimentazioni, meno pioggia penetra nel suolo, più acqua scorre via come ruscellamento inquinato e le riserve sotterranee vengono pompate più rapidamente di quanto la natura possa reintegrarle. Allo stesso tempo, i cambiamenti climatici stanno spostando i modelli delle precipitazioni verso periodi di siccità più lunghi e rovesci più intensi. La città costiera di Chattogram, in Bangladesh, affronta tutte queste sfide, insieme a corpi idrici urbani inquinati. In questo contesto, sfruttare meglio la pioggia pulita che cade su grandi coperture è un approccio allettante per ridurre la domanda di acqua trattata e diminuire il volume di acque meteoriche da smaltire.

Un campus come laboratorio vivente

I ricercatori si sono concentrati sulla Southern University Bangladesh, un campus privato con cinque edifici accademici principali e una combinazione di prati, strade e canali di drenaggio. Hanno mappato l’area, le superfici dei tetti e la rete fognaria, poi hanno usato un comune strumento informatico per il drenaggio urbano, lo Stormwater Management Model, per seguire come le piogge dal 1982 al 2021 si sarebbero mosse in questo piccolo bacino. Particolare attenzione è stata dedicata agli ultimi 15 anni, quando le precipitazioni annuali sono state costantemente elevate, sebbene con un andamento irregolare di mesi piovosi e asciutti. Il team ha trattato ogni tetto come un potenziale collettore, convogliando il suo deflusso in serbatoi di stoccaggio dimensionati in base allo spazio fisico disponibile accanto a ciascuna struttura.

Barili, serbatoi sotterranei e usi quotidiani

Sono state testate due configurazioni di accumulo. Nella prima, la pioggia di ogni tetto veniva convogliata solo in barili di plastica fuori terra per un totale di 56.000 litri in tutto il campus. Nella seconda, questi barili erano affiancati da serbatoi più grandi sotterranei, portando la capacità totale a 140.000 litri. Il team ha poi confrontato quanto di tre usi non potabili potesse essere soddisfatto: lo sciacquo dei servizi igienici, l’irrigazione dei prati e il lavaggio di autobus e auto del campus. Per i servizi igienici hanno assunto scarichi a basso volume standard usati due volte al giorno per persona; per i giardini hanno utilizzato le linee guida nazionali per l’irrigazione di prati e piante; per i veicoli hanno impiegato i volumi d’acqua misurati per ogni lavaggio, con solo un paio di giorni di lavaggio al mese.

Quanta pioggia può davvero aiutare?

Le simulazioni mostrano che la dimensione dello stoccaggio e il numero di utenti sono fattori critici. Solo con i barili, gli edifici con i tetti più grandi potrebbero soddisfare circa il 10–40% dei fabbisogni di scarico per folle giornaliere tipiche, mentre i tetti più piccoli con serbatoi ridotti facevano molto meno. L’aggiunta di serbatoi sotterranei ha portato la copertura per i servizi igienici a quasi tutte le esigenze per circa 30 utenti giornalieri per edificio, e ancora circa un terzo per 100 utenti. L’irrigazione dei giardini è risultata ancora più sensibile alla capacità di stoccaggio e al numero di mesi asciutti: con 50.000 litri di capacità il sistema soddisfaceva circa un terzo-due quinti della domanda di prato in anni tipici, mentre con 140.000 litri poteva coprirla quasi interamente. Per il lavaggio dei veicoli, uno stoccaggio modesto era sufficiente a fornire quasi tutta l’acqua necessaria per pulire circa dieci auto e, con serbatoi più grandi, fino a 28 auto o 14 autobus potevano essere lavati interamente con acqua piovana.

Affidabilità, costi e limiti pratici

Oltre alle medie annuali, lo studio ha esaminato quanto spesso il sistema di raccolta delle acque piovane soddisferebbe effettivamente la domanda giornaliera. Con 50.000 litri di capacità, i servizi igienici per un piccolo gruppo di utenti potevano essere riforniti completamente ogni giorno dell’anno, ma l’affidabilità diminuiva con l’aumentare del numero di utenti. Per i giardini, un sistema da 140.000 litri poteva mantenere l’irrigazione attiva per la maggior parte dei mesi asciutti negli anni tipici. Il lavaggio dei veicoli è risultato l’uso più affidabile, poiché avviene con poca frequenza. Dal punto di vista economico, i risparmi diretti dalla sostituzione dell’acqua municipale per questi usi non potabili sono stati modesti — decine di dollari all’anno con le tariffe idriche attuali — perché le dimensioni dei serbatoi sono limitate dallo spazio disponibile. Tuttavia, se l’acqua piovana immagazzinata fosse trattata e utilizzata come acqua potabile, i potenziali risparmi ai prezzi di acquisto attuali del campus salirebbero a qualche migliaio di dollari all’anno.

Cosa significa per campus e città

Per il lettore non specialista, la conclusione è semplice: anche un piccolo campus urbano può coprire una parte consistente delle sue esigenze idriche quotidiane catturando la pioggia dai tetti esistenti, soprattutto quando lo stoccaggio è dimensionato adeguatamente e si danno priorità ad usi come il lavaggio dei veicoli e la cura dei giardini. Sebbene i risparmi monetari immediati sugli usi non potabili possano essere modesti, i benefici includono la riduzione della pressione sulle scarse risorse idriche trattate, il miglioramento della resilienza durante i periodi di siccità e la diminuzione del deflusso inquinato. Man mano che più campus e siti commerciali adottano sistemi simili — e possibilmente aggiungono trattamenti per rendere l’acqua di scolo dei tetti potabile — la raccolta delle acque piovane può diventare un elemento pratico della gestione idrica urbana sostenibile.

Citazione: Chowdhury, M.A.H., Akter, A. Evaluation of rainwater harvesting system in university buildings for non-potable water demand. Sci Rep 16, 12836 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38972-z

Parole chiave: raccolta delle acque piovane, uso dell'acqua nel campus, gestione delle acque meteoriche, acqua non potabile, sostenibilità urbana