Desalinización de agua con un nuevo proceso energizado sólo por energía solar

Por • 13 Jul, 2017 • Sección: Destacada

Una línea de investigación y desarrollo encaminada a revolucionar la potabilización del agua ha producido una tecnología sin necesidad de conexión alguna a la red eléctrica que utiliza tan solo energía procedente de la luz solar para convertir agua salada en agua dulce potable. El nuevo sistema de desalinización utiliza una combinación de tecnología de destilación por membrana y nanofotónica de captura de luz.

Más de 18.000 plantas desaladoras operan en 150 países, pero el nuevo método de desalinización, desarrollado por el equipo de Qilin Li y Naomi Halas, de la Universidad Rice, y Menachem “Meny” Elimelech, de la Universidad Yale, ambas instituciones en Estados Unidos, es distinto a cualquier otro usado hoy en día.

La desalinización directa solar podría cambiar radicalmente las cosas para una parte importante del millar de millones de personas que, según algunas estimaciones, carecen de acceso a agua potable, en palabras de Li. Esta tecnología sin conexión eléctrica es capaz de proporcionar suficiente agua limpia para uso familiar en un unidad compacta, y puede ser adaptada para operaciones a mayor escala con el fin de poder abastecer de agua a comunidades más grandes.

El método más antiguo para producir agua dulce a partir de agua salada es la destilación. Se hierve el agua salada, se captura el vapor y se le hace pasar por un serpentín de condensación. Esta técnica se ha usado durante siglos, pero requiere una infraestructura compleja y es ineficiente energéticamente debido a la cantidad de calor requerido para hervir el agua y producir el vapor. Más de la mitad del coste de operación de una planta de destilación de agua se debe a la energía.

La membrana de destilación es una tecnología joven de desalinización. Consiste en hacer fluir agua salada caliente por una cara de una membrana porosa y agua fría por la otra. Se extrae vapor de agua a través de la membrana de forma natural, desde el lado caliente al frío, y dado que el agua marina no necesita ser hervida, el consumo energético es menor que en la destilación tradicional. Sin embargo, los costes de energía son aún notables porque se pierde continuamente calor del lado caliente de la membrana.

A diferencia de la destilación tradicional por membrana, la nueva técnica se beneficia de un incremento de la eficiencia conseguido al reducir la escala, tal como subraya Halas. Se requiere una mínima energía de bombeo para una conversión óptima de destilación, y hay diversos modos de optimizar más la tecnología para hacerla más productiva y eficiente.

La nueva técnica se basa en investigaciones realizadas en el laboratorio de Halas para crear nanopartículas a medida que recogen hasta el 80 por ciento de la luz solar, para generar vapor a partir de agua líquida. Añadiendo nanopartículas disponibles comercialmente y de bajo coste a la membrana porosa, Halas y sus colegas han convertido la propia membrana esencialmente en un elemento calentador de una sola cara, que calienta por sí solo el agua, a fin de promover la destilación a través de ella.

Más información.

Fuente: NCYT

Fotografía: Esta instalación de prueba de la nueva tecnología de desalinización directa solar utiliza nanopartículas que convierten hasta el 80 por ciento de la luz solar en calor. Los resultados de un prototipo anterior mostraron que la tecnología podría producir hasta seis litros de agua dulce por hora por metro cuadrado de membrana solar. (Foto: Jeff Fitlow/Rice University)

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