Agua de mar se convierte en agua potable usando energía solar

Los ingenieros han desarrollado una tecnología innovadora y de bajo costo para convertir el agua de mar en agua potable, solo con el uso de energía solar.



Convertir el agua de mar en agua potable a bajo costo con energía solar.
Convertir el agua de mar en agua potable a bajo costo con energía solar. Destilador solar durante las pruebas realizadas en el mar de Liguria (Varazze, Italia).

Según los cálculos de la FAO, para 2025, casi 2 mil millones de personas podrían no tener suficiente agua potable para satisfacer sus necesidades diarias. Una de las posibles soluciones a este problema es la desalinización.

A saber, tratar el agua de mar para que sea potable. Sin embargo, eliminar la sal del agua de mar requiere de 10 a 1000 veces más energía que los métodos tradicionales de suministro de agua dulce. Es decir, bombear agua de ríos o pozos.

Motivado por este problema, un equipo de ingenieros del Departamento de Energía del Politecnico di Torino ideó un nuevo prototipo. El objetivo es desalinizar el agua de mar de manera sostenible y de bajo costo. Para ello utiliza la energía solar de manera más eficiente. En comparación con las soluciones anteriores, la tecnología desarrollada puede, de hecho, duplicar la cantidad de agua producida con una energía solar determinada. Y puede estar sujeta a una mayor mejora de la eficiencia en un futuro próximo. El grupo de jóvenes investigadores publicaron recientemente estos resultados en la revista Nature Sustainability. Está compuesto por Eliodoro Chiavazzo, Matteo Morciano, Francesca Viglino, Matteo Fasano y Pietro Asinari (Laboratorio de modelado de escalas múltiples).

El principio de funcionamiento de la tecnología propuesta es muy simple:

“Inspirado por las plantas, que transportan el agua de las raíces a las hojas por capilaridad y transpiración, nuestro dispositivo flotante puede recolectar agua de mar utilizando un material poroso de bajo costo. Evitando así el uso de materiales caros y las incómodas bombas. El agua de mar recogida se calienta mediante energía solar. Esto provoca la separación de la sal del agua que se evapora. El proceso puede facilitarse mediante la inserción de membranas entre el agua contaminada y la potable para evitar su mezcla. Al igual que algunas plantas capaces de Sobrevivir en ambientes marinos (por ejemplo los manglares) “.

Explican Matteo Fasano y Matteo Morciano.

Desalinización Pasiva

Las tecnologías de desalinización “activas” convencionales requieren componentes mecánicos o eléctricos costosos (como bombas y / o sistemas de control). También requieren técnicos especializados para la instalación y el mantenimiento. El enfoque de desalinización propuesto por el equipo del Politecnico di Torino se basa en procesos espontáneos. Los que ocurren sin ayuda de la maquinaria auxiliar. Por lo tanto, puede ser referida como tecnología “pasiva”. Todo esto hace que el dispositivo sea intrínsecamente barato y fácil de instalar y reparar. Las últimas características son particularmente atractivas en las regiones costeras que sufren de una escasez crónica de agua potable y aún no son alcanzadas por las infraestructuras e inversiones centralizadas.

Hasta ahora, una desventaja bien conocida de las tecnologías ‘pasivas’ para la desalinización ha sido la baja eficiencia energética en comparación con las ‘activas’. Los investigadores del Politecnico di Torino han enfrentado este obstáculo con creatividad:

“Los estudios anteriores se centraron en cómo maximizar la absorción de energía solar. Nosotros hemos cambiado la atención hacia una gestión más eficiente de la energía solar térmica absorbida. De esta manera, hemos sido capaz de alcanzar valores récord de productividad de hasta 20 litros por día de agua potable por metro cuadrado expuesto al Sol. El motivo del aumento de rendimiento es el ‘reciclaje’ del calor solar en varios procesos de evaporación en cascada. En línea con la filosofía de ‘hacer más, con menos’. Las tecnologías basadas en este proceso generalmente se llaman ‘efecto múltiple’. Es aquí donde ofrecemos la primera evidencia de que esta estrategia puede ser muy efectiva para las tecnologías de desalinización “pasivas” también”.

Impacto del nuevo prototipo

El prototipo se desarrolló durante más de dos años y fue probado directamente en el mar de Liguria (Varazze, Italia). Los ingenieros del Politecnico afirman que esta tecnología podría tener un impacto en lugares costeros aislados con poca agua potable pero abundante energía solar. Especialmente en países en desarrollo. Además, la tecnología es particularmente adecuada para proporcionar agua potable segura y de bajo costo en condiciones de emergencia. Por ejemplo, en áreas afectadas por inundaciones o tsunamis. Pueden quedar aisladas durante días o semanas de la red eléctrica y el acueducto.

Otra aplicación prevista para esta tecnología son los jardines flotantes para la producción de alimentos, una opción interesante. Especialmente en áreas superpobladas. Los investigadores, que continúan trabajando en este tema dentro del Centro de Agua Limpia en el Politecnico di Torino, ahora están buscando posibles socios industriales. Buscan hacer que el prototipo sea más duradero, escalable y versátil. Por ejemplo, las versiones diseñadas del dispositivo podrían emplearse en áreas costeras donde la sobreexplotación del agua subterránea provoca la intrusión de agua salina en acuíferos de agua dulce (un problema particularmente grave en algunas áreas del sur de Italia). O podría tratar aguas contaminadas por aguas industriales o industriales. plantas mineras.


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