Seg\u00fan un estudio prometedor, un nuevo m\u00e9todo de desalinizaci\u00f3n de agua de mar mediante energ\u00eda solar podr\u00eda proporcionar agua potable sin aditivos qu\u00edmicos. Dado que millones de personas carecen de acceso a agua potable segura, esto representa una gran esperanza. La desalinizaci\u00f3n suele ser extremadamente costosa y requiere mucha energ\u00eda, lo que impulsa a los investigadores a explorar m\u00e9todos alternativos para producir agua limpia y fresca. De tener \u00e9xito, esta nueva tecnolog\u00eda podr\u00eda ofrecer un m\u00e9todo de desalinizaci\u00f3n m\u00e1s sostenible y una forma menos invasiva de extraer minerales importantes.<\/p>\n
Aproximadamente 2200 millones de personas en todo el mundo carecen de acceso a agua potable segura y limpia. Algunas regiones del planeta cuentan con vastas reservas de agua f\u00e1cilmente disponible, pero inutilizable debido a su alto contenido de sal. Las regiones \u00e1ridas rodeadas de mares y oc\u00e9anos suelen enfrentarse a este problema, y muchas est\u00e1n invirtiendo en proyectos de desalinizaci\u00f3n a gran escala para convertir el agua de mar en agua dulce.<\/p>\n
Los m\u00e9todos tradicionales de desalinizaci\u00f3n incluyen la \u00f3smosis inversa y la destilaci\u00f3n t\u00e9rmica. Sin embargo, estos m\u00e9todos consumen mucha energ\u00eda, requieren un tratamiento previo y posterior del agua y generan un residuo salino concentrado conocido como salmuera. Esta salmuera es extremadamente perjudicial para la vida marina al regresar al oc\u00e9ano, ya que aumenta la salinidad y reduce los niveles de ox\u00edgeno.<\/p>\n
La desalinizaci\u00f3n de un metro c\u00fabico de agua puede liberar aproximadamente 12,6 kg de di\u00f3xido de carbono, una cantidad significativa si se tiene en cuenta que una persona promedio consume unos 382 litros de agua al d\u00eda. El consumo de agua es a\u00fan mayor en la agricultura: producir suficiente alimento para una persona durante un d\u00eda requiere 3000 litros de agua. Los m\u00e9todos tradicionales de desalinizaci\u00f3n tambi\u00e9n utilizan productos qu\u00edmicos como antiespumantes y cloro, que normalmente se vierten de nuevo al mar y pueden da\u00f1ar la vida marina.<\/p>\n
En mayo, investigadores de la Universidad de Rochester en Nueva York anunciaron el desarrollo de un nuevo proceso de desalinizaci\u00f3n solar-t\u00e9rmica que, seg\u00fan afirman, produce agua dulce de manera energ\u00e9ticamente eficiente. Adem\u00e1s, investigadores del Instituto de \u00d3ptica aseguran que este proceso no genera salmuera residual ni requiere aditivos qu\u00edmicos para el pretratamiento. Asimismo, produce entre 0,6 y 6,7 kg de di\u00f3xido de carbono por metro c\u00fabico de agua. El equipo, liderado por Chunlei Guo, profesor de \u00f3ptica y f\u00edsica, public\u00f3 sus resultados en un art\u00edculo reciente.<\/p>\n
Seg\u00fan los investigadores, esta tecnolog\u00eda utiliza paneles solares de metal negro tratados con l\u00e1seres de femtosegundos, lo que hace que la superficie sea superabsorbente y con una gran capacidad de absorci\u00f3n de agua. Los paneles cuentan con una zona activa tratada con l\u00e1ser que atrae una fina capa de agua a la superficie, absorbiendo casi toda la radiaci\u00f3n solar, destilando el agua y depositando las sales y minerales restantes en las caras no tratadas del panel, o zona "pasiva", para evitar que la sal obstruya la zona activa e interrumpa el proceso continuo de desalinizaci\u00f3n.<\/p>\n
Si bien otros cient\u00edficos ya hab\u00edan desarrollado m\u00e9todos de desalinizaci\u00f3n solar-t\u00e9rmica que funcionaban en condiciones de laboratorio, estos m\u00e9todos se probaban generalmente con agua dulce mezclada con cloruro de sodio, no con agua de mar. En muchos de estos experimentos, los investigadores descubrieron que el cloruro de sodio cristalizaba, dejando un precipitado granular que permit\u00eda el paso del agua y la disoluci\u00f3n de la sal. De esta forma, los paneles solares pod\u00edan limpiarse f\u00e1cilmente.<\/p>\n
Sin embargo, debido a la composici\u00f3n m\u00e1s compleja del agua de mar, muchos de estos m\u00e9todos han demostrado ser ineficaces en condiciones reales. El agua de mar contiene otros minerales, como el magnesio y el calcio, que cristalizan de forma diferente y pueden obstruir la superficie del panel solar, restringiendo el flujo de agua, de forma similar a lo que ocurre con las alcachofas de ducha cuando se acumula cal.<\/p>\n
El equipo de Guo emple\u00f3 un enfoque diferente para intentar superar algunos de estos problemas comunes. Los investigadores de Rochester grabaron con precisi\u00f3n surcos en el metal ferroso para permitir que las sales y los minerales del agua de mar se escurrieran sin obstaculizar el proceso de filtraci\u00f3n. Tambi\u00e9n introdujeron un "efecto de anillo de caf\u00e9" en el experimento. "Si se deja caer caf\u00e9 sobre la superficie, el agua se evaporar\u00e1 con el tiempo, dejando un anillo en el borde exterior, que representa part\u00edculas de caf\u00e9 concentradas", explic\u00f3 Guo. "Utilizamos el mismo principio para desplazar las sales hacia la regi\u00f3n pasiva".<\/p>\n
El equipo prob\u00f3 su m\u00e9todo de desalinizaci\u00f3n solar-t\u00e9rmica con muestras de agua de los oc\u00e9anos Pac\u00edfico, Atl\u00e1ntico e \u00cdndico para evaluar su eficacia. Gracias a que su tecnolog\u00eda extrae sales y minerales en estado s\u00f3lido, no deja residuos salinos contaminantes. Adem\u00e1s de convertir agua salada en agua dulce, puede utilizarse para producir sal de mesa y extraer minerales esenciales como el litio, fundamentales para la transici\u00f3n ecol\u00f3gica global.<\/p>\n
Los investigadores afirman que pueden utilizar los mismos paneles solares ultraeficientes para separar el litio de otras sales durante la desalinizaci\u00f3n, mediante la incorporaci\u00f3n de nanopart\u00edculas de titanato de hidr\u00f3geno en las ranuras del panel. En un experimento con muestras de agua del Gran Lago Salado, el equipo extrajo aproximadamente el 50 % del litio de las part\u00edculas de sal usadas.<\/p>\n
Tras realizar exhaustivas pruebas de la tecnolog\u00eda en agua de mar, el equipo de Rochester considera que es escalable y mucho m\u00e1s respetuosa con el medio ambiente que los m\u00e9todos de desalinizaci\u00f3n actuales. Una ventaja adicional es la capacidad de extraer minerales cr\u00edticos, lo que podr\u00eda hacerla muy atractiva para gobiernos y empresas que buscan invertir en cadenas de suministro de minerales m\u00e1s sostenibles y menos dependientes de operaciones mineras perjudiciales para el medio ambiente.<\/p>\n
Felicity Bradstock para Oilprice.com<\/p>\n
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