Científicos del MIT desarrollan sistema de desalinización solar produce agua potable rápidamente y sin obstrucciones
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| Investigadores han desarrollado un sistema de desalinización con energía solar que evita la obstrucción por sal. Jintong Gao y Zhenyuan Xu/MIT |
Los investigadores han desarrollado un nuevo sistema de desalinización impulsado por energía solar que produce grandes cantidades de agua potable y utiliza una técnica inspirada en el océano para evitar el problema de la obstrucción de la sal. Ampliado, el sistema podría proporcionar suficiente agua potable para satisfacer las necesidades diarias de una familia pequeña.
04 octubre 2023.- En los últimos años se han desarrollado varios sistemas de desalinización con energía solar para abordar la cuestión del mantenimiento de un suministro sostenible de agua dulce. Sin embargo, un desafío frecuente es la acumulación de sal, que obstruye el sistema y afecta la tasa de producción de agua. El estudio fue publicado en la revista Joule .
Para superar este problema, investigadores del MIT y la Universidad Jiao Tong de Shanghai se inspiraron en un fenómeno natural, a saber, cómo las corrientes de las profundidades del océano son impulsadas por diferencias en la densidad del agua, un proceso conocido como circulación termohalina.
El nuevo sistema de los investigadores mejora su diseño anterior , un concepto similar que comprende múltiples capas llamadas "etapas". Cada etapa contenía un evaporador y un condensador que utilizaba la luz solar para separar pasivamente la sal del agua entrante. Si bien utilizó eficientemente la energía del sol para evaporar el agua, se obstruyó después de unos días debido a la acumulación de sal. Entonces, los investigadores probaron una versión de la circulación termohalina como forma de mitigar la acumulación de sal.
El nuevo diseño presenta una sola etapa que parece una caja delgada, rematada con un material oscuro que absorbe el calor del sol. En el interior, la caja está separada en una sección superior e inferior. El agua fluye a través de la mitad superior, donde el techo está revestido con una capa evaporadora que utiliza el calor solar para calentar y evaporar el agua que entra en contacto directo. El vapor de agua se canaliza a la sección inferior, donde una capa de condensador enfría el vapor con aire y lo convierte en agua potable sin sal.
Toda la caja está inclinada, lo que, en combinación con la energía térmica de la luz solar, induce al agua a girar a medida que fluye. Este movimiento ayuda a poner el agua en contacto con la capa superior de evaporación mientras mantiene la sal circulando y evita que se asiente y se obstruya.
Los investigadores descubrieron que su sistema producía agua dulce en una variedad de concentraciones de sal, desde agua de mar natural hasta agua siete veces más salada. Dicen que si el sistema se ampliara al tamaño de una maleta pequeña, podría producir de 4 a 6 litros (1,1 a 1,6 gal) de agua por hora y duraría varios años antes de necesitar piezas de repuesto.
Debido a la alta tasa de producción de agua del sistema, el alto rechazo de sal, la vida útil prolongada y el hecho de que funciona con energía solar y no requiere electricidad, los investigadores dicen que el costo general de operar el sistema sería más barato que el coste de producir agua del grifo en EE.UU.
"Demostramos que este dispositivo es capaz de lograr una larga vida útil", afirmó Yang Zhong, coautor del estudio. “Eso significa que, por primera vez, es posible que el agua potable producida por la luz solar sea más barata que el agua del grifo. Esto abre la posibilidad de que la desalinización solar aborde los problemas del mundo real”.
Fuente: MIT
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