Elettrolisi del sale

Elettrolisi del sale

Elettrolisi salina

Tra i vari metodi esistenti per automatizzare il trattamento chimico in piscina, in questi ultimi anni si stanno affermando anche in Italia i sistemi ad elettrolisi.

Vengono nominati in tanti modi: clorinatori, elettrolizzatori, disinfezione a sale, salinizzatori… la definizione corretta è: impianto di elettrolisi salina.

Al contrario di quanto spesso si sente dire, la disinfezione avviene sempre con l’impiego di cloro, il sale che si mette in acqua serve solo a permettere di sviluppare la reazione chimica che produrrà cloro gas.

Come funziona l'elettrolisi salina?

celle_elettrolisiIl principio è relativamente semplice. Una scarica elettrica generata da piastre metalliche produce una reazione di scomposizione del cloruro di sodio presente in acqua, e libera cloro gas che si trasforma in acqua in ipoclorito di sodio, il quale svolge funzione ossidante e disinfettante.

Quindi, stiamo sempre utilizzando il cloro per la disinfezione, ma lo produciamo sul posto, senza quindi acquistarlo a parte e immetterlo in vasca.

Sono stato volutamente molto semplice nella descrizione, però qui si vuole esclusivamente illustrare il principio, senza pretendere di dilungarci in spiegazioni troppo tecniche.

Vediamo ora quali sono i componenti più importanti. Come si può vedere dalle foto, sono sostanzialmente 2: una centralina elettronica e una cella che contiene gli elettrodi.

Le celle, che sono formate da lamelle in metallo rivestite in materiali molto pregiati e costosi (titanio e rutenio) per nominarne alcuni, sono fra di loro distanziate, in modo che l’acqua possa passare in mezzo. Ogni cella avrà una carica elettrica positiva o negativa, in modo da generare il campo magnetico e produrre cloro gas.
Il contenitore delle celle è spesso trasparente, proprio per poter “vedere” la produzione di cloro gas, che si manifesta in bollicine effervescenti.

Qui vediamo la prima questione: è la dimensione e la qualità delle celle che determina quanto cloro gas potranno produrre. Già, perchè il campo elettrico generato è più o meno potente a seconda delle dimensioni delle celle. Ogni tipo di cella potrà quindi arrivare ad una determinata produzione massima.

La quantità di sale che si immette in acqua, varia dai 2 ai 5 grammi litro (molto lontana dalla salinità dell’acqua di mare che è variabile fra i 25 e i 35 grammi/litro). Con una cella di una specifica dimensione, anche se raddoppiassi la quantità di sale che metto in acqua le celle elettrolitiche produrrebbero sempre la stessa quantità di cloro gas (ma ci sarebbero altri effetti secondari). Quindi, per variare la produzione massima, posso solo variare la dimensione delle celle.

La centralina elettronica, nei modelli professionali, dà la possibilità di regolare la produzione riducendo quella massima. Questo aspetto permette di poter impostare una corretta produzione di cloro a seconda delle esigenze. Sempre però partendo dalla massima produzione che permettono le celle.

Quindi, diventa abbastanza evidente che, la scelta della dimensione delle celle, o più semplicemente la capacità di produzione dell’impianto di elettrolisi, è il fattore più importante al momento dell’acquisto.

Potrò infatti sempre ridurre percentualmente la produzione, ma non potrò mai aumentare la produzione massima determinata dalla dimensione delle celle di elettrolisi.

Quale sale per permettere una buona elettrolisi salina?

Può sembrare una domanda banale, ma vi assicuro che è una delle più frequenti che ci vengono rivolte…

Allora lo riveliamo: il sale è sempre cloruro di sodio!

Si, il sale da cucina che usiamo tutti i giorni. Sale rosa dell’Himalaya, sale di saline siciliane o di quelle bretoni, sale di miniera o salgemma, sale grosso, fino, naturale o in pastiglie (quelle dei depuratori). E’ sempre e solo cloruro di sodio!

Quindi che cosa verificare per scegliere il prodotto più adatto alla elettrolisi? Semplicemente che sia il più puro possibile, cioè non contenga argille (come il sale rosa dell’Himalaya) o altre impurità che sporcherebbero l’acqua.

Sale e normative

Si, anche il sale deve rispondere ad alcune normative che riguardano le piscine, in quanto viene considerato un “precursore di disinfettante”. Ma niente paura, si tratta di una verifica burocratica e che non modifica in alcun modo quanto abbiamo affermato: il sale adatto per una piscina con impianto ad elettrolisi è il cloruro di sodio.

Sali speciali

Per la precisione vi informo che esistono in commercio alcuni tipi di sali “speciali” per piscina. La particolarità sta solo nel fatto che contengono anche dello stabilizzante (acido isocianurico o isocianurato). Non è indispensabile questo tipo di prodotto, perché comunque immetteremo in vasca una quantità di stabilizzante sufficiente quando faremo la clorazione shock di avvio, indispensabile anche quando si utilizzi un sistema automatico di elettrolisi.

Quindi con l'elettrolisi salina abbiamo risolto tutti i problemi?

Purtroppo no, insieme ai vantaggi ci sono anche numerosi svantaggi.

La scelta di un sistema automatico di disinfezione non è semplice, e si devono tenere in conto tanti fattori diversi per ciascuna piscina e per ciascun utilizzo. Non esiste una soluzione “magica” e unica, ma esiste la soluzione ad un problema specifico.
Chi vi dice che va tutto bene e che una cosa equivale all’altra, non vi sta dicendo la verità ed è probabilmente un tecnico inesperto.

Per esempio, se la vostra piscina ha una capacità di 20 mc e la frequentate regolarmente in due adulti, l’elettrolisi del sale può essere una buona scelta. Ma se la stessa piscina fosse frequentata da una famiglia numerosa, magari con due o tre figli e magari nel weekend anche dai loro amichetti, allora l’elettrolisi del sale può essere una pessima scelta.
Perché?
Perché l’impianto di elettrolisi ha una produzione costante (una volta regolato correttamente) e non va bene quando la frequentazione di una piscina è elevata e soprattutto incostante nel tempo. Ci saranno momenti nei quali la produzione sarà eccessiva ed altri nei quali sarà totalmente insufficiente.

Vediamo di seguito alcune caratteristiche

Vero solo in parte, perché anche se non si dovrà aggiungere regolarmente il cloro, il pH è comunque sempre da abbassare (l’elettrolisi provoca un costante aumento del valore pH) e quindi occorre un sistema automatico di controllo e dosaggio e soprattutto l’acido.
Inoltre, potrebbe essere necessario aumentare il dosaggio in alcuni momenti, a causa di maggio inquinamento.

No, non è corretto!
Una volta regolato correttamente funziona bene nelle piscine con balneazione costante, cioè con un numero di bagnanti stabile. Non è indicato in vasche molto frequentate solo in alcuni momenti, per esempio quelle destinate soprattutto ai bambini.
Inoltre, in presenza di acqua ricca di calcio, la sua efficacia diminuisce molto e diventano necessarie frequenti pulizie degli elettrodi.

Anche questo è vero in parte, e si deve considerare che la durata media delle celle di buona qualità arriva attorno ai 5 anni (ma si tratta di apparecchi professionali, quelli di fascia economica difficilmente superano i due anni di durata), poi devono essere sostituite e questa è la parte più costosa dell’impianto.
L’unico prodotto chimico che si può risparmiare è il cloro ma, come già detto, potrebbe essere necessario integrare la produzione dell’elettrolisi, con dosaggi di cloro in manuale.

Per niente!
Pur dovendo aggiungere sale in bassa percentuale (attorno ai 5 grammi litro, mentre l’acqua marina arriva intorno ai 35 grammi litro) si arriva ad una concentrazione salina dannosa per l’ambiente.
Non possiamo utilizzare l’acqua della piscina per irrigazione e non esiste possibilità di togliere il sale dall’acqua, se non con elevate diluizioni (aggiunte di acqua). Il problema si presenta ovviamente quando volessimo svuotare la piscina per cambiare l’acqua.
Ma c’è un aspetto molto importante, la norma italiana che riguarda la qualità delle acque di scarico (e l’acqua della piscina è parificata agli scarichi domestici) impedisce l’immissione in fognatura di acqua con un contenuto salino superiore a 1,2 grammi litro, Legge 152/06
Nella stessa norma viene anche vietato lo scarico di acqua clorate (ma il cloro può essere neutralizzato prima dello scarico).
Attenzione: il mancato rispetto delle norme relative agli scarichi, oltre che prevedere pesanti sanzioni economiche, prevede anche il procedimento penale!

Vero, in effetti la percentuale di sale che dobbiamo mettere in acqua risulta gradevole al contatto con la pelle, anche se in realtà è spesso il valore di pH che incide sulla gradevolezza.

Vero!
In effetti la produzione di cloro per mezzo dell’elettrolisi non produce il fenomeno di accumulo di stabilizzante tipico dei dosaggi con Dicloro e Tricloro.
Una certa quantità di stabilizzante è però necessario averla in piscina (da 20 a 30 gr/litro) per proteggere il cloro che si produce ed evitare la rapida distruzione che provocano i raggi UV del sole.
All’avvio stagionale o al primo avvio va comunque sempre eseguita una clorazione shock con cloro granulare, ed è con questa operazione che si può integrare lo stabilizzante mancante.

E’ una delle affermazioni che si leggono in giro rispetto al cloro che si produce con l’elettrolisi rispetto al cloro confezionati in secchi o taniche.
E’ la più grande stupidaggine che si possa dire!
Il cloro è cloro, indipendentemente dal come si produce.
Non esiste un modo naturale ed uno chimico, la molecola è sempre la stessa.

Come si sceglie un sistema ad elettrolisi

  • Il primo parametro in assoluto è il volume di acqua che contiene la piscina.
    Infatti, ogni apparecchio ha una sua capacità di produzione in funzione della qualità e della dimensione delle celle elettrolitiche. Esistono apparecchi che producono 10 grammi/ora, oppure 15, 20, 40 ecc. Per ogni piscina va calcolato il volume e quindi l’apparecchio adatto.
    A titolo di esempio, una cella che produca 10 gr/ora potrà soddisfare al massimo una piscina da 50 mc.

  • Un secondo parametro è la frequenza di bagnanti, cioè quante persone contemporaneamente potrebbe essere in piscina. Ecco che l’apparecchio dell’esempio precedente potrebbe essere insufficiente per una piscina con una frequenza alta.

  • Un altro parametro è la possibilità di regolazione della produzione oraria dell’apparecchio. E’ sempre bene che sia regolabile, in modo da poter configurare la produzione a seconda della necessità che potrebbe anche variare da un periodo ad un altro, sia perché cambia la frequentazione ma anche perché potrebbe essere utile avere una produzione maggiore con temperature più elevate.
    Nei modelli più professionali, l’elettrolisi può essere gestita con un sistema Redox (semplificando, un controllo che misura la quantità di inquinamento presente), in questo caso non saranno necessari aggiustamenti manuali della produzione, sarà il controllo Redox che provvederà a modulare la produzione di cloro.

  • Un ulteriore elemento è quello delle informazioni che si possono avere della centralina. Un apparecchio che indichi la produzione oraria, la concentrazione salina, la temperatura e altre informazioni ancora, è molto più utile rispetto ad uno strumento senza indicazioni.
    Oggi esistono anche prodotti che si possono connettere semplicemente con applicazioni sullo smartphone, e quindi avere la possibilità di controllare da remoto le condizioni oppure modificare le impostazioni, senza necessità di entrare nel locale tecnico.

  • Oltre all’elettrolisi è indispensabile anche avere un sistema di controllo e dosaggio per il pH. A volte può essere integrato nella centralina, oppure si può anche avere separato. L’importante è che sia installato perché l’elettrolisi provoca un costante aumento del valore di pH. Senza una correzione continua l’efficacia della disinfezione si riduce moltissimo.

  • Un ultimo ma fondamentale criterio è la presenza di dispositivi di sicurezza
    Le celle di elettrolisi producono cloro gas, che poi si trasformerà a contatto con l’acqua, ma la pressione che si può formare all’interno della cella, in caso di mancanza di flusso o di blocco temporaneo, possono arrivare a provocarne la rottura e in alcuni casi l’esplosione.
    Non sto ovviamente parlando di distruzioni apocalittiche, ma posso assicurarvi per esperienza che una cella in PVC che esplode mentre siete in un locale tecnico è in grado di ferire seriamente e anche peggio!
    Sensore di flusso, sensore gas, sono alcuni dei controlli che devono essere presenti a corredo con l’impianto di elettrolisi.

Come si installa un impianto di elettrolisi

Uno dei principali inconvenienti che si verificano quando aumentiamo la salinità dell’acqua (aggiungendo il sale necessario per produrre il cloro), è l’aumento della conducibilità dell’acqua, e quindi l’aumento della possibilità di generare corrosione galvanica.
Per spiegarlo in modo molto semplice (non si arrabbino i tecnici…), tutte le tensioni elettriche che possono essere presenti nella piscina (si pensi alla illuminazione, all’elettrolisi, ecc.) pur non essendo rischiosi per le persone, in realtà sono dannosissime per tutte le parti metalliche presenti in piscina, compresi eventuali accessori inox.
Quindi, in presenza di acqua salata anche minimamente, il problema non sta tanto nella corrosione indotta dal sale, quanto al fatto che si aumentano le tensioni “vaganti” in piscina. Questo problema è molto conosciuto in ambiente marino, dove eliche, motori e chiglie delle barche devono essere opportunamente protette.

Per i motivi esposti sopra, la buona installazione di un sistema ad elettrolisi, deve prevedere sempre l’inserimento di “anodi sacrificali” cioè punti specifici sui quali si scaricheranno le tensioni vaganti evitando la corrosione di altre parti.
Questi anodi devono poi essere collegati a terra, evitando di utilizzare la stessa messa a terra dell’abitazione, ma realizzandone uno specifica.

Questa accortezza indispensabile vale ancora di più nel caso di piscine con pannellature in acciaio o struttura metalliche, molto più sensibili al problema rispetto alle tradizionali piscine costruite in calcestruzzo.
Va infine ricordato che questi anodi devono essere controllati ed eventualmente sostituiti tutti gli anni.

Per svolgere correttamente le manutenzioni, si consiglia sempre il montaggio della camera con gli elettrodi con un by-pass sulla tubazione principale in uscita dal filtro. Il motivo è appunto quello di poter isolare questa parte per smontaggi o manutenzioni.

Manutenzione del sistema ad elettrolisi

La manutenzione ordinaria di questi impianti prevede il controllo e quindi una pulizia delle celle almeno alla fine di ogni stagione, ma in alcuni casi, quando la presenza di calcio o altri minerali presenti in acqua fosse elevata, può anche essere mensile.

Le celle che contengono gli elettrodi sono normalmente trasparenti, la ragione è appunto quella di verificare la produzione (si vede una “effervescenza” dell’acqua) e la condizione delle incrostazioni presenti sulle lamine. Con l’aumentare delle incrostazioni si riduce notevolmente il campo magnetico e quindi la produzione di cloro.

I modelli più recenti, hanno la possibilità di “inversione di polarità”, cioè periodicamente la centralina varia la polarità delle lamine (+ o -) per ridurre appunto il fenomeno dell’incrostazione.

La pulizia delle celle elettrolitiche è abbastanza semplice, si dovranno smontare e immergere in una soluzione acida (va benissimo per esempio una soluzione di pH-) per alcune ore.

Quando poi la temperatura dell’acqua della piscina scenderà al di sotto dei 12°C, è consigliabile spegnere l’elettrolisi e isolare il sistema con il by-pass. Il motivo è che a basse temperature si deteriorano molto in fretta gli elettrodi, inoltre al di sotto dei 12°C l’attività batterica è praticamente ferma e quindi è inutile fare trattamenti.

I sistemi di elettrolisi per le piscine fuoriterra

In questi ultimi anni alcune aziende hanno cominciato a produrre sistemi di elettrolisi a basso costo per piscine economiche fuoriterra.

Funzionano?

Dipende

In alcuni casi possono essere sufficienti, se ben dimensionate, se utilizzate in vasche con bassa frequenza di persone, se vengono regolarmente controllati i parametri chimici (pH e cloro).
Nella maggioranza dei casi però questo genere di vasche vengono sfruttate oltre ogni limite, cioè con un numero di persone eccessivo rispetto alle possibilità. Diventa quindi evidente che la produzione di cloro sarà totalmente insufficiente o almeno troppo “altalenante” per garantire un bagno salutare e privo di rischi.

Il problema principale è che utilizzare un sistema automatico per una piscina porta ad abbassare l’attenzione e il controllo, pensando che tutto funzioni a dovere. Ma spesso non è così, e ci si rende conto del problema solo quando è troppo tardi.
Inoltre, normalmente le piscine fuoriterra sono sostenute da strutture in metallo, il quale non ha subito trattamenti specifici per esistere alla salinità. 
Infine, spesso le installazioni fatte nelle piscine fuoriterra non tengono in considerazione le attenzioni necessarie per una protezione dalle corrosioni galvaniche o le messe a terra.

L’elettrolisi dovrebbe sostituire o integrare il trattamento chimico di una piscina. Il trattamento chimico non serve ad avere “l’acqua bella” ma a proteggere la salute dei bagnanti, garantendo una pronta sanificazione e protezione da virus e batteri, non si deve mai sottovalutare questo aspetto, le conseguenze sono purtroppo molto spesso gravi.

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