La unidad de desalinización del agua es eficaz
Los investigadores desarrollaron un dispositivo de desalinización del agua con energía solar que vaporiza el agua salada para producir agua potable.
La unidad funciona gracias a un material a base de titanio que captura la energía solar y potencia la evaporación.
Hecho de un tipo especial de papel recubierto con un compuesto llamado óxido de nitruro de titanio, el material se calienta rápidamente y vaporiza el agua cuando se expone al sol. A continuación, el vapor de agua resultante se condensa y se recoge a través de un recipiente con techo de cuarzo inclinado.
Los investigadores encontraron que el agua desalinizada con la tecnología contiene niveles más bajos de sal que el agua potable ordinaria. Agregaron que la unidad de desalinización se puede implementar rápidamente en áreas remotas junto al mar sin acceso a agua potable.
Rompiendo la unidad de desalinización
Toda la unidad de desalación consta de una caja con techo de cuarzo inclinado. Dentro de la caja hay un depósito de agua de mar y encima de este hay una unidad de evaporación, que purifica el agua de mar vaporizándola.
La unidad de evaporación consta de tres partes: un absorbedor solar en la parte superior, un aislante térmico y un material absorbente. El aislante térmico está hecho de espuma de polietileno, que tiene muchos poros llenos de aire que atrapan el calor y permiten que la unidad de evaporación flote sobre el depósito de agua de mar.
La espuma se envuelve en un tipo de papel altamente poroso conocido como papel tendido al aire. Hecho de fibras de madera y comúnmente utilizado para pañales desechables, este papel al aire absorbe el agua del receptáculo y la suministra al absorbedor solar.
Mientras tanto, el absorbedor solar está hecho de óxido de nitruro de titanio, un material de recubrimiento común ampliamente utilizado para sistemas solares de agua caliente y paneles solares. El compuesto absorbe grandes cantidades de energía solar mientras remite pequeñas cantidades de calor. Además, convierte de manera eficiente la energía solar en energía térmica.
Los investigadores también utilizaron papel colocado al aire como sustrato (material en el que se deposita algo) para el óxido de nitruro de titanio. Según Chao Chang, ingeniero marino de la Universidad Marítima de Dalian en China e investigador principal del estudio, una de las ventajas de usar papel colocado al aire es que podría reutilizarse más de 30 veces.
Los investigadores probaron la unidad de desalinización y encontraron que podía disminuir la salinidad a menos de dos miligramos por litro (mg / L). En comparación, la salinidad del agua de mar es de más de 75.000 mg / L, mientras que la del agua potable ordinaria es de alrededor de 200 mg / L.
Además, no se formó una capa de sal en el absorbedor solar incluso después de largos períodos de uso. Los investigadores atribuyeron esto a la naturaleza porosa del papel al aire, que absorbe la sal y la devuelve al recipiente de agua de mar. Esta falta de ensuciamiento es ventajosa porque una concentración de sal en el absorbedor podría reducir la eficiencia de la unidad.
En general, la unidad de desalinización es un dispositivo eficaz que se puede implementar fácilmente en áreas remotas junto al mar, especialmente aquellas que experimentan escasez de agua. Los investigadores señalaron que, si bien gran parte del planeta está cubierto de agua, solo un total del 2,5 por ciento es potable. El dispositivo de energía solar podría usarse para abordar la escasez de agua en las comunidades costeras que no tienen acceso a agua potable.
Más tecnologías de desalinización impulsadas por energía solar
El año pasado, investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts lideraron el desarrollo de un sistema de desalinización simple con energía solar que vaporiza de manera similar el agua de mar para eliminar la sal.
El dispositivo está compuesto por múltiples capas de evaporadores y condensadores solares planos alineados en una matriz vertical. A medida que la luz solar atraviesa una capa aislante transparente, calienta una capa absorbente de calor junto al aislante. Este absorbedor de calor luego transfiere el calor a una capa de material absorbente, que absorbe el agua de mar de un depósito debajo. Luego, el agua de mar se condensa en otra capa, donde gotea para ser recolectada como agua potable fresca.
Los experimentos demostraron que la tecnología podría proporcionar más de 1,5 galones de agua potable fresca por hora por cada metro cuadrado de área de captación solar.
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