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Un grupo de investigadores y científicos de la Universidad de Rochester (NY; EE.UU), han creado una nueva tecnología de desalinización solar térmica que convierte agua de mar en agua potable sin generar salmuera.
El objetivo no consiste únicamente en obtener agua potable usando menos energía. También pretende eliminar uno de los mayores dolores de cabeza de esta industria: la salmuera contaminante que queda tras el proceso. La propuesta combina física, materiales avanzados y energía solar en un sistema sorprendentemente elegante.
Cabe destacar que las plantas desalinizadoras tradicionales suelen utilizar dos técnicas principales: ósmosis inversa y destilación térmica. A pesar de sus ventajas, el inconveniente aparece en el enorme consumo energético y en la gestión de los residuos salinos.
En la ósmosis inversa, el agua marina atraviesa membranas bajo altísima presión para separar la sal. El sistema requiere mucha electricidad y un mantenimiento constante. Además, aproximadamente la mitad del agua procesada acaba convertida en una salmuera extremadamente concentrada que normalmente se devuelve al mar.
Eso altera el equilibrio de los ecosistemas costeros. El aumento local de salinidad y la reducción del oxígeno disuelto afectan a peces, moluscos y praderas marinas. Algunas investigaciones recientes en el Mediterráneo ya alertan de impactos acumulativos cerca de grandes instalaciones desalinizadoras.
En este sentido, con el nuevo sistema desarrollado en Rochester se intenta evitar precisamente eso: producir agua dulce sin devolver residuos líquidos al océano.
La tecnología se basa en paneles metálicos negros tratados con láseres ultrarrápidos llamados láseres de femtosegundo. Estos tratamientos modifican la superficie del metal a escala microscópica, creando una estructura extremadamente absorbente y capaz de atraer agua de manera natural.
Una fina película de agua salada se desplaza sobre la superficie del panel. El material absorbe casi toda la radiación solar y genera calor suficiente para evaporar el agua. Mientras tanto, las sales y minerales son desplazados hacia zonas laterales del panel donde se acumulan sin bloquear el sistema.
Hay que recordar que, muchos prototipos solares de desalinización, funcionan bien en laboratorio usando agua simplificada con cloruro sódico, pero fallan con agua real del océano. El motivo es sencillo: el mar contiene magnesio, calcio y muchos otros minerales que forman costras durísimas capaces de inutilizar los sistemas.
Por ello, los investigadores aprovecharon ese comportamiento físico para dirigir las sales hacia zonas “pasivas” del panel y mantener limpia la zona activa donde ocurre la evaporación.
Uno de los aspectos más interesantes del proyecto es que prácticamente no genera salmuera líquida residual. Las sales quedan recuperadas en estado sólido y pueden almacenarse o reutilizarse. Eso abre un escenario completamente distinto para la desalinización. Ya no se trataría únicamente de producir agua, sino también de recuperar recursos.
Además, la sal común tiene valor industrial, pero algunos minerales presentes en el agua marina son mucho más relevantes estratégicamente. Entre ellos destaca el litio, esencial para fabricar baterías recargables usadas en coches eléctricos, almacenamiento energético y electrónica.
De esta manera, los investigadores lograron recuperar aproximadamente un 50 % del litio presente en muestras del Great Salt Lake mediante una versión modificada del sistema que incorpora nanopartículas de titanatos de hidrógeno.
Uno de los aspectos más prometedores del sistema es su capacidad de escalado modular. Los investigadores consideran que la tecnología podría adaptarse tanto a grandes plantas como a pequeños dispositivos autónomos.
En muchas regiones costeras pequeñas o comunidades insulares, construir una gran planta desalinizadora resulta económicamente inviable. Pero sistemas compactos alimentados por energía solar podrían proporcionar agua potable localmente sin necesidad de grandes redes eléctricas.
En lugares afectados por sequías extremas o desastres climáticos, disponer de sistemas autónomos de potabilización puede marcar una diferencia enorme. Especialmente en un escenario donde los fenómenos meteorológicos extremos son cada vez más frecuentes.
Y luego está el factor geopolítico. El acceso al agua empieza a ser una cuestión de seguridad estratégica en muchas partes del mundo. Tecnologías más limpias y descentralizadas reducen dependencia energética y vulnerabilidad. La combinación de energía solar, recuperación de materiales y eliminación de residuos podría convertirse en una de las líneas tecnológicas más importantes de esta década dentro de la gestión del agua.
Referencia: Rochester University
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