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Desarrollaron un sistema sostenible y rentable que podría suministrar agua potable a millones de personas vulnerables utilizando luz solar

Ciencia tecnología e innovación El Mundo Al Instante 05 de mayo de 2021
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El evaporador fototérmico diseñado puede ser la clave para dar un gran salto hacia un abastecimiento suficiente de agua plenamente potable para millones de personas que ahora sufren su escasez y deben confiar en agua de potabilización precaria. (Imagen: University of South Australia)
Menos del 3 por ciento del agua del mundo es dulce, y debido a las presiones del cambio climático, la contaminación y los cambios en los patrones de población, en muchas zonas este recurso ya de por sí escaso se está volviendo aún más escaso.

En la actualidad, 1.420 millones de personas, entre ellas 450 millones de niños, viven en zonas de alta, o muy alta, vulnerabilidad por falta de agua, y se prevé que esta cifra aumente en las próximas décadas.

El equipo de Haolan Xu, del Instituto de Industrias Futuras adscrito a la Universidad del Sur de Australia (UniSA), ha desarrollado un sistema sostenible y rentable que podría suministrar agua potable a millones de personas vulnerables utilizando materiales baratos y la luz solar.

Xu y sus colegas han perfeccionado una técnica para obtener agua dulce a partir de agua de mar, agua salobre o agua contaminada, mediante una evaporación solar muy eficaz, que proporciona entre 10 y 20 litros de agua potable por metro cuadrado de agua de origen al día, suficiente para una familia de cuatro miembros. Con la evaporación, las impurezas se separan del vapor de agua y luego este se condensa dando lugar a agua dulce y pura.

En los últimos años se ha prestado mucha atención al uso de la evaporación solar para generar agua dulce potable, pero las técnicas anteriores han sido demasiado ineficaces para resultar útiles en el ámbito práctico. El equipo de Xu ha superado esas ineficiencias, y su tecnología puede ahora suministrar suficiente agua dulce para satisfacer muchas necesidades prácticas a una fracción del coste de las tecnologías existentes para ese trabajo, como la ósmosis inversa.

El núcleo del sistema es una estructura fototérmica muy eficaz que se asienta en la superficie de una masa de agua y convierte la luz solar en calor, concentrando la energía precisamente en la superficie para evaporar rápidamente la parte superior de la masa de agua.

Aunque otros investigadores han explorado una tecnología similar, los esfuerzos anteriores se han visto obstaculizados por una pérdida demasiado grande de energía durante el proceso, con el calor propagándose indebidamente fuera de la zona deseada de acción.

La nueva técnica desarrollada por Xu y sus colegas no solo evita que se desperdicie la energía solar, sino que extrae energía adicional del agua y del entorno, lo que garantiza que el sistema funcione con una eficiencia del 100%.

A diferencia de las estructuras 2D utilizadas por otros investigadores, el equipo de Xu ha desarrollado un evaporador fototérmico 3D.

Gracias a su especial diseño, todas las superficies del evaporador permanecen a una temperatura inferior a la del agua y del aire circundantes, por lo que hay energía adicional fluyendo desde el entorno externo con mayor temperatura hacia el evaporador cuya temperatura es menor.

Además de ser fácil de construir y de instalar, el sistema también es muy fácil de mantener, ya que el diseño de la estructura fototérmica evita que se acumulen sales y otros agentes contaminantes en la superficie del evaporador.

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