Científicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y de China han desarrollado un innovador dispositivo que aprovecha la luz solar para convertir agua de mar en agua potable de manera completamente pasiva, inspirándose en los procesos oceánicos. Su trabajo se detalla en un artículo publicado en la revista Joule.
Este sistema de desalinización solar utiliza la energía del sol para calentar el agua salada, lo que desencadena un proceso de evaporación. La particularidad de este dispositivo radica en su diseño, que permite que el agua fluya en remolinos, imitando el patrón de circulación “termohalina” en los océanos. La combinación de este flujo de agua y el calor solar provoca la evaporación del agua, dejando atrás la sal. El vapor de agua resultante se condensa y se recoge como agua pura y potable. La sal remanente continúa circulando a través del dispositivo, evitando la acumulación y obstrucción del sistema.
Este sistema de desalinización solar pasiva supera en tasa de producción de agua y en la eliminación de la sal a todos los demás sistemas similares que se están investigando actualmente.
Los científicos estiman que, si se escalara a un tamaño similar al de una maleta pequeña, este sistema podría generar entre 4 y 6 litros de agua potable por hora y tendría una vida útil de varios años antes de necesitar repuestos. A esta escala y rendimiento, el agua potable producida sería más económica que la del grifo, lo que representa un avance significativo en la desalinización solar.
Además, se vislumbra la posibilidad de que un dispositivo de mayor tamaño pueda abastecer de manera pasiva las necesidades diarias de agua potable de una familia pequeña o de comunidades costeras remotas donde el acceso al agua de mar es sencillo.
El corazón del diseño es un sistema que utiliza una caja delgada con un material oscuro que absorbe eficazmente la luz solar. La caja se divide en dos secciones, con una capa evaporadora en la parte superior que aprovecha el calor solar para calentar y evaporar el agua. El vapor de agua se dirige hacia la parte inferior de la caja, donde se enfría y se convierte en agua potable sin sal. La caja se coloca dentro de un recipiente más grande, flotando en agua de mar, lo que permite el flujo de agua y la circulación efectiva de la sal.
Los investigadores realizaron pruebas con prototipos de una, tres y diez etapas, evaluando su rendimiento con diferentes concentraciones de salinidad, incluyendo agua de mar natural y agua siete veces más salada. Los resultados indican que cada etapa de este sistema, si se amplía a un metro cuadrado, puede producir hasta 5 litros de agua potable por hora sin acumulación de sal durante varios años. Dado su ciclo de vida prolongado y su funcionamiento pasivo, el costo total de operación del sistema podría ser más bajo que el de la producción de agua potable convencional en los Estados Unidos, lo que podría revolucionar la disponibilidad de agua potable en todo el mundo.
Fuente: El Periódico de la Energía
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