Investigadores de la Universidad de Australia del Sur (UniSA) desarrollan una técnica de evaporación solar para lograr agua potable, con materiales baratos y sostenibles y luz solar. Este mecanismo podría suministrar ese recurso a millones de personas vulnerables.
Menos del 3% del agua del planeta es dulce, cifra que imposibilita el acceso a ese recurso de millones de personas. Con el cambio climático, la contaminación y la alteración en los patrones de la población, ese bien se hace cada vez más escaso. Las cifras de la Unesco indican que 1.420 millones de personas, incluidos 450 millones de niños, viven en zonas de alta o muy alta vulnerabilidad al agua, una cantidad que aumentará en las próximas décadas.
Expertos del Instituto de Industrias del Futuro de la UniSA han desarrollado un proceso que podría eliminar el estrés hídrico de millones de personas. El equipo dirigido por Haolan Xu ha perfeccionado una técnica que permite obtener agua dulce a partir de agua de mar, agua salobre o agua contaminada. Mediante una evaporación solar que proporciona suficiente agua potable para una familia de cuatro miembros a partir de un metro cuadrado de agua.
“En los últimos años se ha prestado mucha atención al uso de la evaporación solar para crear agua potable. Pero las técnicas anteriores eran demasiado ineficaces para ser útiles en la práctica”, dice Hu.
En sus ensayos han superado esas ineficiencias. “Nuestra tecnología puede suministrar suficiente agua dulce para satisfacer muchas necesidades prácticas. A una fracción del coste de las tecnologías existentes, como la ósmosis inversa”, asegura el profesor asociado.
Evaporación solar para obtener agua potable
Hu explica en detalles el mecanismo de evaporación solar. El núcleo del sistema es una estructura fototérmica muy eficaz que se asienta en la superficie de una fuente de agua y convierte la luz solar en calor. Concentrando la energía precisamente en la superficie para evaporar rápidamente la parte superior del líquido. Hasta ahora, muchos de los evaporadores fototérmicos experimentales eran básicamente bidimensionales. Eran solo una superficie plana, y podían perder entre el 10 y el 20% de la energía solar.
El profesor afirma que la técnica alcanzada evita la pérdida de energía solar y, además, extrae energía adicional del agua y del entorno. Esto significa que el sistema funciona con un 100% de eficiencia para la entrada solar y extrae hasta un 170% de energía del agua y del entorno.
A diferencia de las estructuras bidimensionales usadas por otros investigadores, Xu y su equipo desarrollaron un evaporador tridimensional con forma de aleta y disipador. Su diseño aleja el calor sobrante de la superficie de evaporación solar. Y distribuye el calor a la superficie de las aletas para la evaporación del agua, enfriando así la superficie de evaporación superior. Y al mismo tiempo, logra una pérdida de energía nula durante la evaporación solar.
Materiales baratos que se consiguen en la ferretería
Xu refiere que el proceso de evaporación solar para convertir el agua salada o contaminada en agua potable posee una técnica de disipación. Eso significa que todas las superficies del evaporador permanecen a una temperatura inferior a la del agua y el aire circundantes. Por tanto, la energía adicional fluye desde el entorno externo de mayor energía hacia el evaporador de menor energía.
“Somos los primeros investigadores del mundo que extraen la energía del agua a granel durante la evaporación solar y la utilizan para la evaporación. Esto ha ayudado a que nuestro proceso sea eficiente como para proporcionar entre 10 y 20 litros de agua dulce por metro cuadrado al día”, sostiene el investigador jefe.
Además de la practicidad del sistema se ve reforzada por el hecho de que está construido con materiales sencillos y cotidianos. De bajo coste, sostenibles y fáciles de conseguir. Se encuentran en la ferretería o el supermercado. La única excepción son los materiales fototérmicos, pero incluso en este caso emplean un proceso sencillo y rentable, apunta.
“Los verdaderos avances que hemos conseguido están en el diseño del sistema y la optimización del nexo energético, no en los materiales”, añade Haolan Xu.
Resalta que el sistema también es muy fácil de mantener. El diseño de la estructura fototérmica impide que se acumulen sales y otros contaminantes en la superficie del evaporador.
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