Rochester (Estados Unidos). Según las Naciones Unidas (ONU), aproximadamente 2.200 millones de personas carecen actualmente de acceso seguro a agua potable. El cambio climático, que está provocando una fuerte disminución de los niveles de agua subterránea, significa que el problema seguirá creciendo en las próximas décadas. Por eso, cada vez más países utilizan plantas desalinizadoras para convertir el agua de mar en agua potable. Sin embargo, estos sistemas sólo funcionan con complejos tratamientos previos y posteriores del agua, requieren mucha energía y producen residuos de sal altamente concentrados que no pueden llegar al mar.
Investigadores de la Universidad de Rochester han desarrollado un nuevo proceso de desalinización que funciona sin aditivos químicos y no produce salmuera dañina para el medio ambiente. El innovador sistema se basa en paneles solares de metal negro procesados con láseres de femtosegundo.
La superficie absorbe la luz solar incidente.
Los paneles solares tratados atraen fuertemente el agua. Esto crea una fina capa de agua sobre toda la superficie. Esta capa de agua se evapora con la luz solar incidente, que el material absorbe casi por completo. Las sales y minerales residuales de la destilación se transportan hacia el borde de los paneles solares para que no se obstruyan y puedan funcionar sin interrupciones.
Probado con agua de mar real.
Según los científicos, el nuevo sistema de desalinización solar térmica funciona de manera similar a otros sistemas de desalinización ya probados en el laboratorio. Sin embargo, estos fueron probados con agua salada artificial, compuesta únicamente de agua y cloruro de sodio. Cuando esta agua salada artificial se evapora, se forma cloruro de sodio cristalizado, que tiene una estructura granular, porosa y permeable al agua. Los módulos con estos residuos se pueden limpiar fácilmente.
Sin embargo, el nuevo sistema de desalinización de la Universidad de Rochester se probó con agua de mar real, que contiene muchos otros minerales además del cloruro de sodio. Suelen formar una capa similar a los depósitos de cal en las teteras y no son permeables al agua. Luego, los investigadores insertaron pequeños surcos en el metal utilizando un láser de femtosegundo. Estas ranuras garantizan que las sales y minerales se disuelvan de forma independiente y no formen incrustaciones. El sistema también puede funcionar con agua de mar sin necesidad de limpiarlo constantemente. Como explican los investigadores, esto se produce mediante el llamado efecto anillo de café.
«Si se gotea café sobre una superficie, el agua finalmente se evapora y queda un anillo de partículas de café concentradas en el borde exterior. Utilizamos exactamente este principio para transportar las sales a la zona pasiva».
Las pruebas con agua de mar real de los océanos Pacífico, Atlántico e Índico muestran que el sistema de desalinización se limpia solo. Luego produce agua potable limpia y dirige los minerales restantes a las áreas externas de los módulos, donde no reducen el rendimiento.
Litio del agua de mar
El nuevo sistema de desalinización no sólo puede producir agua potable, sino también suministrar otras materias primas, incluido el litio, un material necesario, entre otras cosas, para las baterías de iones de litio de los coches eléctricos. Para ello, los científicos introdujeron nanopartículas de titanato de hidrógeno en las estructuras de la superficie metálica. Estas nanopartículas pueden separar el litio de las sales y minerales restantes.
«La extracción de litio de la tierra ha demostrado consumir mucha energía y ser perjudicial para el medio ambiente, por lo que extraer litio directamente del agua salada podría convertirse en una vía muy importante en el futuro».
Según los científicos, el sistema se encuentra todavía en su fase inicial. Hasta ahora se han probado sistemas de demostración, pero se espera que su tecnología sea escalable.
Fuentes:
Comunicado de prensa de la Universidad de Rochester
Estudio en la revista especializada Light: Science & Applications, doi: 10.1038/s41377-026-02315-4
Estudio en el Journal of Materials Chemistry A, doi: 10.1039/D5TA08968A
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