El MIT desarrolla una cosechadora de energía solar que extrae agua del aire seco

terralink 02 Oct, 2018 Blog

Imagina un futuro en el que cada hogar cuenta con un aparato que entrega todo el agua que el hogar necesita y extrae el aire, incluso en climas secos y desérticos, sólo la energía del sol. Este futuro puede estar a la vuelta de la esquina, con la reciente presentación de un recolector de agua que se utiliza solo la luz del sol para sacar los litros de agua cada día en las condiciones tan malas como un 20% de humedad, nivel común en Las zonas áridas.

“La  cosechadora de energía solar”,  de la que se informa en un artículo publicado en la revista  Ciencia , fue construida en el  Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) , en Estados Unidos, utilizando un material especial, una armazón de metal-orgánico ( MOF) producido en la  Universidad de California en Berkeley,  también en Estados Unidos.

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El prototipo, bajo condiciones de torno al 20 y 30% de humedad,  fue capaz de extraer 2,8 litros de agua durante un período de 12 horas, utilizando un kilogramo (2,2 libras) de MOF. Las pruebas en la azotea del MIT confirman que el dispositivo funciona en condiciones reales.

“Una visión para el futuro es obtener el agua fuera de la red, una herramienta para el hogar, la energía solar para administrar el agua que satisface las necesidades de una casa“, subraya el director fundador del ‘Berkeley Global Science Institute’, Yaghi, que también es codirector del Instituto de Energía Kavli Nanociencias y la Alianza de Investigación de California por BASF.

“Para mí, eso será posible gracias a este experimento, lo llamo agua personalizada”, bromea. Yaghi inventó estructuras metal-orgánicas hace más de 20 años, combinando metales como magnesio o aluminio con moléculas orgánicas en una disposición como un juguete para crear estructuras rígidas y porosas ideales para almacenar gases y líquidos.

Desde entonces, se han diseñado más de 20.000 MOF. Otros armazones de metal orgánico -MOFs- son capaces de capturar dióxido de carbono de gases de combustión, catalizar la reacción de los productos químicos absorbidos o petroquímicos separados en las plantas de procesamiento. En 2014, Yaghi y su equipo de la UC Berkeley sintetizaron un MOF –una combinación de metal de circonio y ácido adípico– que se un vapor de agua, y sugirió a Evelyn Wang, ingeniera mecánica del MIT, que unieran fuerzas para para convertir El MOF en un sistema de recogida de agua.

El sistema que Wang y sus estudiantes se diseñaron consistió en 900 gramos de cristales MOF de tamaño de polvo comprimidos entre un absorbedor solar  y una placa de condensador, colocados dentro de una cámara abierta al aire.

A medida que el aire ambiente se difumina a través de MOF poroso, las moléculas de agua se fijan preferentemente en las superficies interiores. Estudios de  difracción de rayos X  han demostrado que las moléculas de vapor de agua a menudo se reúnen en grupos de ocho para formar cubos.

La luz del sol entra a través de una ventana que funciona con el agua y la luz hacia el condensador, que está a la temperatura del aire exterior. El vapor se condensa como agua líquida y tiene un colector. Este trabajo ofrece una nueva forma de recoger el agua que no requiere las altas condiciones de humedad  relativa y mucho más eficiente en la energía que otras tecnologías actuales”, señala Wang. Esta muestra del concepto de la cosechadora deja mucho sitio para la mejora, reconoce Yaghi.

El absorbente real de MOF solo puede absorber el 20% de su peso en agua, pero otros materiales el absorbente de MOF el 40% o más. El material también puede ajustarse para ser más eficaz a niveles de humedad más altos o más bajos.

 

Fuentes: ScienceAlert, MIT

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