Nuevo dispositivo acelera la evaporación para desalinizar el agua
Un equipo de investigadores chinos ha anunciado una eficiente técnica de desalinización con energía solar que utiliza directamente la energía del Sol para limpiar el agua en lugar de la ósmosis inversa.
Las plantas desalinizadoras actuales suelen funcionar de dos formas: destilando el agua hirviéndola o evaporándola, o utilizando una membrana para separar las partículas de sal del agua (ósmosis inversa).
Se han realizado muchas investigaciones para mejorar el más reciente método de ósmosis inversa, pero un artículo publicado en AIP Advances sugiere una técnica que podría mejorar la eficiencia energética de la destilación.
Esta nueva técnica utiliza un recipiente transparente con techo de cuarzo inclinado, lleno de agua de mar. Flotando en el agua de mar, es un dispositivo hecho de una sustancia llamada óxido de nitruro de titanio (TiNO), una espuma aislante y un tipo específico de papel.
Imagen: Esquema del evaporador interfacial basado en TiNO.
El TiNO es lo que aprovecha la energía del sol. "En el campo de la energía solar, TiNO es un recubrimiento absorbente solar comercial común, ampliamente utilizado en sistemas solares de agua caliente y en unidades fotovoltaicas", dice Chao Chang, primer autor del artículo e investigador en el Instituto de Ingeniería Marina y Ciencias Térmicas, en la Escuela de Ingeniería Marina en Dalian, China.
"Tiene una alta tasa de absorción solar y una baja emisión térmica y puede convertir de manera efectiva la energía solar en energía térmica".
Cuando la luz solar llega al TiNO, se calienta rápidamente y vaporiza la capa de agua que tiene encima. Luego, el agua dulce se condensa en el techo del contenedor, se escurre por la pendiente y se puede recolectar.
Imagen: Configuración experimental y rendimiento de evaporación del sistema de desalinización solar basado en TiNO. (a) Instalación experimental para desalación de agua de mar. (b) Medición de la salinidad.
Los investigadores utilizaron un método llamado pulverización catódica con magnetrón para depositar el TiNO a través de una espuma aislante, que atrapa el calor y permite que el dispositivo flote. La base del dispositivo es papel depositado al aire, que es poroso y suministra agua a la capa de TiNO. También parece absorber la sal de la superficie de TiNO, evitando la acumulación de sal que le haría menos eficiente.
"El papel poroso depositado al aire que se utiliza como sustrato para el absorbedor solar de TiNO se puede reutilizar y reciclar más de 30 veces", dice Chang.
El agua recolectada de esta unidad de desalinización con energía solar tenía una salinidad de 2 partes por millón, es decir, dos miligramos de sal por litro de agua. En comparación, las pautas australianas sobre el agua potable establecen que el agua comienza a tener un sabor salado en alrededor de 180 partes por millón, y el agua de mar puede tener niveles de sal de más de 70.000 partes por millón.
Artículo científico: Porous TiNO solar-driven interfacial evaporator for high-efficiency seawater desalination
