Científicos 'la rompen': purifican agua de mar en solo 30 minutos con luz solar
El agua es vital para la vida en el planeta. La cantidad de agua dulce existente en la tierra es limitada, y su calidad está sometida a una presión constante. Por eso es importante lo que estos científicos han podido lograr: transformar el agua de mar en agua potable limpia y segura en solo 30 minutos.
El trabajo de estos especialistas de Australia y China se basó en utilizar estructuras metalorgánicas (MOF) y luz solar. Una solución sostenible que depende del Sol para poner en marcha el proceso de filtración en lugar de calor o electricidad, según el estudio publicado en la revista Nature Sustainability.
Usando un material poroso para absorber la sal del agua salada y salobre, los científicos pudieron crear de manera sostenible casi 40 galones de agua potable limpia por cada kilo de material metálico. Esta agua potable es incluso más limpia que las pautas oficiales de la Organización Mundial de la Salud (OMS).
Al analizar el agua resultante, los investigadores midieron sus sólidos disueltos totales (TDS) en menos de 500 partes por millón, un estándar incluso superior al recomendado por la OMS, que clasifica el agua potable limpia con TDS no superior a 600 partes por millón.
Huanting Wang, autor principal del estudio y profesor de ingeniería química en la Universidad de Monash en Australia, dijo que el enfoque de su equipo hace uso del recurso más abundante del planeta: la luz solar. Su método de energía solar desaliniza el agua salobre o estancada de manera más sostenible que los métodos anteriores.
“Los procesos de desalinización térmica por evaporación consumen mucha energía y otras tecnologías, como la ósmosis inversa, tienen varios inconvenientes, incluido el alto consumo de energía y el uso de productos químicos en la limpieza y decloración de membranas”, dijo Wang.
"La luz solar es la fuente de energía más abundante y renovable de la Tierra", dijo el especialista a Nature Sustainability.
Wang y sus colegas explican en el estudio que una fuente de energía sostenible, como la luz solar, sería especialmente útil para las comunidades que no pueden tener acceso a una red eléctrica confiable necesaria para otros métodos de desalinización.
¿Cómo funciona?
Si bien la luz solar es una parte importante de este proceso, otro factor clave es el material que los investigadores eligieron utilizar. Este material es un tipo de compuesto metálico que se compone de iones metálicos configurados en un patrón cristalino, no muy diferente de la sal que pretende absorber.
Debido a su estructura cristalina única, este compuesto es poroso, con tantos rincones y grietas en su interior que su superficie total es en realidad la más grande por unidad de medida de cualquier material conocido.
De hecho, es tan grande que los científicos estiman que el área completa de un campo de fútbol podría caber en una sola cucharadita de este material. Una característica que lo hace realmente efectivo para absorber la sal del agua.
Los investigadores mejoraron aún más la absorción de este material al agregar otro material a sus poros, llamado PSP-MIL-53. Este material se caracteriza por tener "efectos respiratorios" y es capaz de promover una absorción eficiente.
Después de probar este material tanto en agua salada natural como en agua salada sintética, encontraron que el compuesto era capaz de absorber suficiente agua en 30 minutos para crear casi 40 galones de agua potable fresca por cada kilogramo de material.
"Este estudio ha demostrado con éxito que los (compuestos metálicos) fotosensibles son un absorbente prometedor, energéticamente eficiente y sostenible para la desalinización", dijo Wang.
"Nuestro trabajo proporciona una nueva ruta para el diseño de materiales funcionales para utilizar energía solar para reducir la demanda de energía y mejorar la sostenibilidad de la desalinización del agua".
El agua potable no es una realidad para más de 2 mil millones de personas en todo el mundo. Se espera que esta población en riesgo crezca en los próximos cinco años a medida que la crisis climática crece cada vez más áreas con estrés hídrico, según la OMS. Este trabajo científico es una gran esperanza.