Por: PhD. Franyi Sarmiento, Inspenet, 16 de febrero de 2022
Un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT por sus siglas en inglés Massachusetts Institute of Technology) y de China han desarrollado un sistema de desalinización del agua utilizando energía solar de una forma más eficiente, menos costosa y solucionando el problema de la acumulación de sal en los equipos.
El proceso también podría usarse para tratar aguas residuales contaminadas, proporcionar agua potable o generar vapor para esterilizar instrumentos médicos, todo sin requerir ninguna fuente de energía que no sea la luz solar.
Los hallazgos han sido publicados en la revista Nature Communications, en un artículo del estudiante graduado del MIT Lenan Zhang, el posdoctorado Xiangyu Li, la profesora de ingeniería mecánica Evelyn Wang, Yang Zhong, Arny Leroy y Lin Zhao en el MIT, y Zhenyuan Xu en la Universidad Shanghai Jiao Tong en China. El trabajo fue apoyado por la Alianza Singapur-MIT para la Investigación y la Tecnología, el Fondo Conjunto de Ciencia y Tecnología de EE. UU. y Egipto, y se utilizaron instalaciones respaldadas por la Fundación Nacional de Ciencias.
“Ha habido muchas demostraciones de diseños de evaporación basados en energía solar, que rechazan la sal y de muy alto rendimiento de varios dispositivos”, dice Wang. “El desafío ha sido el problema de las incrustaciones de sal, que la gente realmente no ha abordado. Entonces, vemos estos números de rendimiento muy atractivos, pero a menudo están limitados debido a la longevidad. Con el tiempo, los equipos se dañan” continuó Wang.
Muchos intentos de sistemas de desalinización solar se basan en algún tipo de mecha para extraer el agua salada a través del dispositivo, pero estas mechas son vulnerables a la acumulación de sal y relativamente difíciles de limpiar. En su lugar, el equipo se centró en desarrollar un sistema sin mechas. El resultado es un sistema en capas, con material oscuro en la parte superior para absorber el calor del sol, luego una capa delgada de agua sobre una capa perforada de material, asentada sobre un depósito profundo de agua salada, como un tanque o un estanque.
Después de cuidadosos cálculos y experimentos, los investigadores determinaron el tamaño óptimo de los agujeros perforados en el material perforado, que en sus pruebas estaba hecho de poliuretano. Con 2,5 milímetros de ancho, estos orificios se pueden hacer fácilmente con chorros de agua comúnmente disponibles.
Agrega que gran parte del trabajo en este tipo de desalinización con energía solar se ha centrado en materiales novedosos. “Pero en nuestro caso, usamos materiales de muy bajo costo, casi domésticos”. La clave fue analizar y comprender el flujo convectivo que impulsa este sistema completamente pasivo, dice. “La gente dice que siempre se necesitan materiales nuevos, costosos o estructuras complicadas o estructuras absorbentes para hacer eso. Y este es, creo, el primero que hace esto sin estructuras absorbentes”.
Este nuevo enfoque “brinda un camino prometedor y eficiente para la desalinización de soluciones de alta salinidad, y podría cambiar las reglas del juego en la desalinización solar de agua”, dice Hadi Ghasemi, profesor de ingeniería química y biomolecular en la Universidad de Houston, que no estuvo asociado con este trabajo “Se requiere más trabajo para la evaluación de este concepto en entornos grandes y en tiradas largas”, agrega.
Fuente e imágenes: MIT / https://www.virtualpro.co/noticias/el-sistema-de-energia-solar-ofrece-una-ruta-hacia-la-desalinizacion-economica
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