Los investigadores ahora pueden desalinizar el agua de mar con el poder del Sol
Uno de los medios más antiguos de extraer el líquido potable del agua de mar implica la destilación, básicamente hirviendo el agua en vapor y luego enfriando el vapor purificado en tubos de condensación. Crédito de la imagen:
Por Andrew Tarantola, para Engadget Junio 19 de 2017
Uno de los medios más antiguos de extraer el líquido potable del agua de mar implica la destilación, básicamente hirviendo el agua en vapor y luego enfriando el vapor purificado en tubos de condensación. El problema es que este método es increíblemente intensivo de energía con casi la mitad de la energía de entrada que va hacia la ebullición del agua. Sin embargo, un equipo de investigadores de la Universidad de Rice ha desarrollado una nueva técnica que no sólo reduce drásticamente la cantidad de energía necesaria sino que puede desacoplar el proceso de la red eléctrica en conjunto.
La investigación se llevó a cabo en el Centro de Nanotecnología financiado por el gobierno federal para el tratamiento del agua (NEWT) en la Universidad de Rice. Desde su formación en 2015, NEWT ha trabajado para desarrollar una tecnología llamada "nanophotonics-enabled destilación de membrana solar", o NESMD. En este método, los flujos de agua caliente y fría están separados por una delgada membrana. El vapor de agua se extrae a través de esa membrana desde el lado caliente hasta el frío, eliminando la sal. Esto utiliza mucha menos energía que la destilación ya que el agua sólo necesita ser caliente, no hervida.
Para mejorar aún más la eficiencia del sistema, los investigadores de NEWT combinaron membranas comercialmente disponibles con nanopartículas que convierten la luz en calor. Hacerlo significa que la membrana se calienta, por lo que no necesita un suministro constante de agua caliente, sólo la luz del sol.
Y ya que no necesita un montón de energía para calentar el agua, los requerimientos de energía caen a poco más que ejecutar una bomba para ayudar a empujar el fluido a través del proceso. Como tal, todo el sistema modular puede funcionar en un par de paneles solares.
Durante sus pruebas, el equipo de investigación encontró que, al igual que las matrices de energía de sal fundida, la eficiencia de su dispositivo se multiplicó si se concentraba la luz solar. "La intensidad se elevó 17,5 kilovatios por metro cuadrado cuando un lente se utilizó para concentrar la luz solar en 25 veces", Qilin Li, investigador de la Universidad de Rice, dijo en un comunicado, "y la producción de agua aumentó a unos 6 litros por metro cuadrado por hora. "
Y puesto que el sistema es modular, el pensamiento es que los lugares como las comunidades remotas, las plataformas petrolíferas costa afuera y los sitios del alivio del desastre podrían calcular sus tarifas de consumo de agua por hora e instalar exactamente la capacidad de desalinización necesaria. Esta misma tecnología podría reemplazar fácilmente la actual tecnología de destilación de membranas en más de 18.000 plantas de purificación de agua en todo el mundo.
"La desalinización solar directa podría ser un cambio de juego para algunos de los 1.000 millones de personas que no tienen acceso al agua potable". "Esta tecnología fuera de la red es capaz de proporcionar suficiente agua limpia para el uso de la familia en una huella compacta, y puede ampliarse para proporcionar agua a comunidades más grandes".
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Uno de los medios más antiguos de extraer el líquido potable del agua de mar implica la destilación, básicamente hirviendo el agua en vapor y luego enfriando el vapor purificado en tubos de condensación. Crédito de la imagen:
Por Andrew Tarantola, para Engadget Junio 19 de 2017
Uno de los medios más antiguos de extraer el líquido potable del agua de mar implica la destilación, básicamente hirviendo el agua en vapor y luego enfriando el vapor purificado en tubos de condensación. El problema es que este método es increíblemente intensivo de energía con casi la mitad de la energía de entrada que va hacia la ebullición del agua. Sin embargo, un equipo de investigadores de la Universidad de Rice ha desarrollado una nueva técnica que no sólo reduce drásticamente la cantidad de energía necesaria sino que puede desacoplar el proceso de la red eléctrica en conjunto.
La investigación se llevó a cabo en el Centro de Nanotecnología financiado por el gobierno federal para el tratamiento del agua (NEWT) en la Universidad de Rice. Desde su formación en 2015, NEWT ha trabajado para desarrollar una tecnología llamada "nanophotonics-enabled destilación de membrana solar", o NESMD. En este método, los flujos de agua caliente y fría están separados por una delgada membrana. El vapor de agua se extrae a través de esa membrana desde el lado caliente hasta el frío, eliminando la sal. Esto utiliza mucha menos energía que la destilación ya que el agua sólo necesita ser caliente, no hervida.
Para mejorar aún más la eficiencia del sistema, los investigadores de NEWT combinaron membranas comercialmente disponibles con nanopartículas que convierten la luz en calor. Hacerlo significa que la membrana se calienta, por lo que no necesita un suministro constante de agua caliente, sólo la luz del sol.
Y ya que no necesita un montón de energía para calentar el agua, los requerimientos de energía caen a poco más que ejecutar una bomba para ayudar a empujar el fluido a través del proceso. Como tal, todo el sistema modular puede funcionar en un par de paneles solares.
Durante sus pruebas, el equipo de investigación encontró que, al igual que las matrices de energía de sal fundida, la eficiencia de su dispositivo se multiplicó si se concentraba la luz solar. "La intensidad se elevó 17,5 kilovatios por metro cuadrado cuando un lente se utilizó para concentrar la luz solar en 25 veces", Qilin Li, investigador de la Universidad de Rice, dijo en un comunicado, "y la producción de agua aumentó a unos 6 litros por metro cuadrado por hora. "
Y puesto que el sistema es modular, el pensamiento es que los lugares como las comunidades remotas, las plataformas petrolíferas costa afuera y los sitios del alivio del desastre podrían calcular sus tarifas de consumo de agua por hora e instalar exactamente la capacidad de desalinización necesaria. Esta misma tecnología podría reemplazar fácilmente la actual tecnología de destilación de membranas en más de 18.000 plantas de purificación de agua en todo el mundo.
"La desalinización solar directa podría ser un cambio de juego para algunos de los 1.000 millones de personas que no tienen acceso al agua potable". "Esta tecnología fuera de la red es capaz de proporcionar suficiente agua limpia para el uso de la familia en una huella compacta, y puede ampliarse para proporcionar agua a comunidades más grandes".
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