Los investigadores de la ANU han desarrollado el primer método de desalinización térmica del mundo, en el que el agua permanece en fase líquida durante todo el proceso aprovechando el calor moderado generado directamente por la luz solar
Hortoinfo.- 05/06/2024
Un equipo de científicos de la Universidad Nacional de Australia (ANU), han desarrollado un método simple y rentable para eliminar la sal del agua de mar mediante calor, lo que podría ayudar a acabar con escasez mundial de agua sin precedentes, según ha sabido Hortoinfo de fuentes de la ANU.
Según indican desde la ANU, sus investigadores han desarrollado el primer método de desalinización térmica del mundo, en el que el agua permanece en fase líquida durante todo el proceso.
La investigación, publicada en la revista “Nature Communications”, demuestra cómo el método de ahorro de energía no se activa con la electricidad, sino con el calor moderado generado directamente a partir de la luz solar o el calor residual de máquinas como aires acondicionados o procesos industriales.
El investigador jefe principal, el doctor Juan Felipe Torres, un ingeniero mecánico y aeroespacial líder a nivel mundial que propuso por primera vez el concepto de desalinización termodifusiva, dijo que el fenómeno detrás de esta tecnología, llamado “termodifusión” o “efecto Soret”, fue descubierto en el siglo XIX y, sin embargo, sigue estando infrautilizado.
“Volvemos al método de desalinización térmica, pero aplicando un principio que nunca antes se había utilizado, donde la fuerza motriz y la energía detrás del proceso es el calor”, dijo.
“La termodifusión fue un fenómeno reportado en detalle por primera vez en la década de 1850 por el científico suizo Charles Soret, quien experimentó con un tubo de agua de 30 centímetros donde una parte del agua estaba más fría y la otra más caliente.
“Descubrió que los iones de sal se mueven lentamente hacia el lado frío”.
Para comprobar si este efecto se puede utilizar para la desalinización del agua, los investigadores empujaron agua de mar a través de un canal estrecho calentado desde arriba hasta 60 grados y enfriado desde abajo hasta 20 grados.
“La difusión tardaba 53 días en alcanzar un estado estable con un tubo de 30 centímetros, que es demasiado largo para nuestros propósitos y no es escalable”, dijo el doctor Torres.
“Nuestra misión fue encontrar una manera de acelerar el proceso de difusión”.
Los investigadores de la ANU descubrieron que ajustar las condiciones de separación podría aumentar significativamente la velocidad del proceso de difusión a sólo un par de minutos.
“La clave fue reducir la altura del canal de 30 centímetros a un milímetro y agregar múltiples canales”, señaló Juan Felipe Torres.
La estudiante de doctorado de ANU y primera autora, Shuqi Xu, dijo que una vez que la sal había migrado al agua más fría, el dispositivo reprocesaba el agua más cálida y purificada a través del canal mientras se eliminaba el agua más fría y salada.
“Cada vez que el agua pasaba por el canal, su salinidad se reducía en un tres por ciento”, dijo Xu.
“Nuestra investigación muestra que después de ciclos repetidos, la salinidad del agua de mar se puede reducir de 30.000 partes por millón a menos de 500”.
Según los investigadores de la ANU, las tecnologías actuales de desalinización (en las que la sal se filtra a través de una membrana) requieren grandes cantidades de energía eléctrica y materiales costosos que requieren servicio y mantenimiento.
“El 80 por ciento de los métodos de desalinización del mundo utilizan la ósmosis inversa, lo que añade complejidad y su funcionamiento es costoso”, afirmó el doctor Torres.
“Si continuamos perfeccionando la tecnología actual sin cambiar los fundamentos, puede que no sea suficiente. Un cambio de paradigma es esencial para sostener la vida humana durante el próximo siglo”.
Con más pruebas, los investigadores esperan producir la primera unidad comercial dentro de ocho años.
La investigación ha recibido financiación del Departamento de Asuntos Exteriores y Comercio y del programa de Asociación de Ciencia y Tecnología para el Clima de Australia (SciTech4Climate). El proyecto también recibió el apoyo del Instituto ANU para el Clima, la Energía y las Soluciones a Desastres (ICEDS).
“El proyecto ha desplegado una unidad comercial de desalinización impulsada por energía solar de última generación en Tonga, para poner a prueba su aplicación en agricultura y estrategias de mitigación de sequías”, dijo la doctora Mona Mahani, del Institute for Climate, Energy & Disaster Solutions (ICEDS).
– – – – – – – – – – – – – – – – – – –
