L'acqua frizzante è una bevanda che siamo abituati ad avere ogni giorno sotto gli occhi. In realtà una volta la sua produzione artificiale non era affatto scontata. Il suo sapore era già noto, perché l'acqua gassata esiste già in natura, ma è dal 1800 che si iniziarono a produrre in massa le bevande frizzanti, grazie al processo di iniezione nel liquido delle bollicine di anidride carbonica (CO2).
L'anidride carbonica nell'acqua frizzante
Le bollicine dell'acqua gasata non sono altro che anidride carbonica, che è la stessa cosa di biossido o diossido di carbonio (CO2). Nell'acqua, questo gas forma delle bolle che salgono in superficie e si liberano scoppiando.
L'anidride carbonica può entrare nell'acqua in diversi modi. Il processo può avvenire naturalmente, quando l'acqua sgorga dalle sorgenti già con una quantità sufficiente di CO2 presente al suo interno, oppure in maniera artificiale. Questo processo di aggiunta della CO2 da parte dell'uomo prende il nome di carbonatazione.
L'invenzione dell'acqua frizzante
Siamo nella seconda metà del 1700. Joseph Priestley creò un modo per rendere gassata l'acqua osservando il processo che rende naturalmente frizzanti le bevande alcoliche. Ad esempio la birra produce anidride carbonica in maniera del tutto naturale durante la fermentazione.
Di Joseph Priestley si racconta un aneddoto. A quanto pare il chimico inglese mise un contenitore d'acqua su un barile di birra in fermentazione e si accorse che l'anidride carbonica liberata passava dalla birra all'acqua. Poi, a sua volta, veniva liberata sotto forma di bollicine.
Da questa esperienza Priestley iniziò a cercare un modo per produrre l'acqua frizzante. Decise di sostituire la birra con acido solforico e gesso per ricreare il rilascio di anidride carbonica che, salendo verso l'alto, avrebbe reso l'acqua frizzante.
Il metodo Priestley si diffuse un po' ovunque e fu migliorato. Nel 1781 due aziende iniziarono a produrre l'acqua frizzante, a Manchester e a Ginevra. Era l'inizio della produzione di massa dell'acqua gassata.
Il processo di carbonatazione oggi
Il metodo principale per ottenere acqua gassata in modo artificiale consiste nell'iniettare l'anidride carbonica pressurizzata direttamente dentro le bottiglie che poi vengono riempite d'acqua naturale. L'alta pressione fa sì che il soluto (CO2) si dissolva più facilmente nel solvente (H2O, ossia l'acqua).
Il metodo è simile nei dispositivi per l'acqua frizzante che si possono istallare a casa. Quelli che vengono chiamati "gasatori da tavolo" addizionano all'acqua l'anidride carbonica presente in cartucce o bombole. In generale l'acqua viene spinta da una pompa nella stessa camera in cui incontra l'anidride carbonica pressurizzata.
Per ottenere una buon risultato serve la pressurizzazione della CO2 fino a 4 bar e serve che l'acqua sia a bassa temperatura dell'acqua e possibilmente povera di sali minerali.
Quando apriamo la bottiglia di acqua frizzante sentiamo il classico suono di sfiato. Ecco, il suono si sente proprio per la pressione di CO2 che viene rilasciata nell'atmosfera.
Piano piano tutte le bollicine di CO2 tenderanno a salire in superficie e a liberarsi: è quello che succede quando una bibita gassata si sfiata.
Le acque minerali frizzanti e le bibite gasate contengono CO2 artificiale, commercialmente indicata come E290.
L'anidride carbonica in acqua produce l'acido carbonico (H2CO3): è per questo che l'acqua gassata presenta una leggera acidità. Infatti il pH dell'acqua frizzante è di 3-4, mentre quello dell'acqua naturale è neutro (circa 7), o leggermente basico.
Differenza tra acqua frizzante e acqua effervescente
L'acqua contiene quasi sempre anidride carbonica, ma in concentrazione impercettibile al palato. Esistono pochi posti in cui le bollicine dell'acqua sono del tutto naturali, perché sgorgano proprio così dalla sorgente.
Quando il processo che rende frizzante l'acqua è artificiale si parla di acqua frizzante; se è naturale si dice che l'acqua è effervescente naturale.
Secondo le normative in vigore, l'acqua effervescente deve avere una concentrazione di CO2 uguale a quello della sorgente e superiore a 250 mg/L (AIAQ, 2020).
Un esempio di sorgente di acqua effervescente naturale è quella che sgorga nel Parco delle Sorgenti di Riardo a confine tra Lazio e Molise.
Estrazione di anidride carbonica dall'aria
Vi ricordate che nel 2022 le aziende di tutta Europa hanno sospeso la produzione di acqua gassata per mancanza di anidride carbonica come conseguenza indiretta del conflitto Russia-Ucraina?
Il motivo è che il conflitto ha provocato la diminuzione della produzione mondiale di fertilizzanti, di cui entrambi i paesi sono grandi esportatori, e questo ha fatto diminuire anche la produzione di anidride carbonica.
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Un attimo. Ma che centrano i fertilizzanti con l'anidride carbonica?
L'anidride carbonica è un sottoprodotto di altri processi industriali. Per esempio quando si producono i fertilizzanti si libera anidride carbonica, che viene raccolta e venduta.
Intanto però sappiamo che la concentrazione di diossido di carbonio nell'aria sta aumentando a partire dalla seconda metà del secolo scorso (Tibone F, Tarasco S). E l'anidride carbonica è un potenziale gas serra, causa del riscaldamento globale.
Quindi, se nell'atmosfera c'è troppa CO2 ma allo stesso tempo non ne produciamo abbastanza, allora perché non la prendiamo dall'aria?
Ci sono diversi studi in corso. Si sta provando a prelevarla proprio lì dove è maggiormente presente, ossia vicino agli impianti industriali. La CO2 recuperata potrebbe essere riutilizzata nelle vicinanze di dove viene estratta, per esempio nelle serre agricole, evitandone il trasporto. Un'alternativa è comprimerla e immagazzinarla in giacimenti esauriti di gas o petrolio.
Queste possibilità possono rappresentare una soluzione per la neutralità carbonica che l'Unione Europea si prefigge di raggiungere nel 2025.
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