La seguridad hídrica es el mayor desafío que enfrenta el mundo en el siglo XXI
Encontrar formas baratas y prácticas de eliminar la sal del agua de mar podría ayudar a algunas de las 844 millones de personas en todo el mundo sin acceso regular a agua limpia, y los científicos han encontrado un nuevo método de nanoescala para hacer precisamente eso.
Usando un pequeño disco hecho de papel de filtro súper hidrofílico, en capas con nanotubos de carbono para la absorción de la luz, la nueva técnica funciona solo con luz solar, pero es capaz de eliminar casi el 100 por ciento de la sal en el líquido original.
El nuevo enfoque se basa en un método tradicional: calentar el agua hasta que se vaporice y capturar eso, dejando atrás la sal y otras impurezas. Para convertir el agua en vapor utilizando la energía de nuestro Sol, es necesario utilizar materiales termosolares para convertir de manera eficiente esa energía en calor.
Pero si estos materiales están cubiertos por cristales de sal del agua que se evapora, todo puede detenerse. El nuevo método aborda con éxito este problema manteniendo una tasa constante de evaporación del agua a medida que las sales se recolectan y eliminan del proceso, para evitar que reduzcan la eficiencia.
Entonces, lo que tenemos aquí es un método de desalinización que es barato, práctico y efectivo. Debido a que es alimentado por la luz solar, los dispositivos que utilizan esta técnica podrían ser particularmente útiles en lugares sin acceso confiable a la electricidad.
"Los resultados de nuestro estudio avanzan un paso más hacia la aplicación práctica de la tecnología de generación de vapor solar, demostrando un gran potencial en la desalinización de agua de mar, la recuperación de recursos de aguas residuales y la descarga de cero líquidos", dice el ingeniero químico Xiwang Zhang, de la Universidad de Monash en Australia.
"Esperamos que esta investigación pueda ser el punto de partida para futuras investigaciones sobre formas de energía pasiva para proporcionar agua limpia y segura a millones de personas, iluminar el impacto ambiental de los residuos y recuperar los recursos de los residuos".
El nuevo sistema utiliza un hilo de algodón de 1 milímetro (0.04 pulgadas) de diámetro para transportar agua salada al disco de evaporación, donde queda atrapada el agua pura y se expulsan las sales hacia los bordes.
Todo esto está alimentado por la luz solar, y en las pruebas los investigadores midieron la absorbancia de la luz de más del 94 por ciento en todo el espectro solar, por lo que hace un buen uso de cualquier luz solar disponible.
Como dijo Zhang a New Atlas, el nuevo e innovador dispositivo es capaz de producir por día 6-8 litros de agua limpia por metro cuadrado de área de superficie. A continuación, los científicos quieren aumentar esa tasa de producción.
No es el único enfoque de desalinización interesante que hemos visto últimamente; el año pasado, un equipo de EE. UU. produjo una técnica a base de hidrogel con energía solar para eliminar la sal del agua de mar que es lo suficientemente potente como para trabajar en el agua tomada del Mar Muerto.
El desafío ahora es ampliar estos métodos para hacerlos prácticos, tanto en términos de implementación de los sistemas como en cuanto a la cantidad de agua que pueden procesar.
"La seguridad hídrica es el mayor desafío que enfrenta el mundo en el siglo XXI, especialmente a medida que la población crece y toman forma los efectos del cambio climático", dice Zhang. "Las comunidades en desarrollo y sin recursos son quienes más sienten los efectos de estos factores".
"La utilización de la energía solar para el tratamiento del agua ha sido considerada como una de las soluciones sostenibles para abordar la escasez de agua potable en algunas comunidades, sin sacrificar nuestro medio ambiente o nuestros recursos".
La investigación ha sido publicada en Energy & Environmental Science: Spatially isolating salt crystallisation from water evaporation for continuous solar steam generation and salt harvesting
