Tecnología coreana para obtener agua potable mediante calor solar

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Un equipo conjunto de investigación del Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KIST), dirigido por el Dr. Kyung-guen Song del Centro de Investigación del Ciclo del Agua del KIST y el Dr. Won-jun Choi del Centro de Materiales y Dispositivos Optoelectrónicos del KIST, ha anunciado que ha utilizado el calor solar, una fuente de energía renovable, para desarrollar una tecnología de destilación por membrana altamente eficiente que puede producir agua potable a partir de agua de mar o aguas residuales.

La destilación por membrana es una tecnología de desalinización que convierte el agua de mar en agua potable. En este proceso, se utiliza energía térmica para producir vapor de agua a partir del agua de mar, haciéndolo pasar a través de una membrana hidrofóbica (que solo deja pasar el vapor y no el agua de mar). El vapor de agua se condensa entonces para producir agua potable. En comparación con los métodos de desalinización térmica existentes, la destilación por membrana puede realizarse a bajas temperaturas, lo que significa que requiere menos energía y, por lo tanto, está recibiendo atención como una tecnología de desalinización de próxima generación. La tecnología de destilación por membrana impulsada por energía solar, en particular, ha venido recibiendo mucha atención, ya que utiliza el calor solar, una forma de energía renovable, como su fuente de calor, ayudando así a prevenir el calentamiento de la Tierra al reducir el uso de combustibles fósiles.

La parte más importante de la destilación de membrana alimentada por el calor del sol es el absorbedor solar, que se utiliza para recoger la luz solar y calentar el agua. Los absorbedores solares comercializados hasta ahora tienen un bajo rendimiento de absorción solar y solo pueden ser utilizados en ciertas áreas con las condiciones de radiación solar adecuadas. Otra debilidad de los sistemas preexistentes es que su absorbedor solar debe ser de gran tamaño para absorber adecuadamente la cantidad necesaria de radiación solar.

El absorbedor solar recientemente desarrollado absorbe más del 85% de la energía solar con una longitud de onda de 0,3-2,5 μm, que es el principal espectro de la energía solar, al tiempo que es capaz de calentar el agua a temperaturas de más de 80°C. Además, cuando se aplicó el absorbedor a una destilación por membrana impulsada por el calor del sol, fue posible producir 4,78 L/m2 de agua potable durante un período de 10 horas en un día despejado de septiembre. Esto demuestra un nivel muy alto de rendimiento y un volumen de producción de más del doble del de los absorbedores solares comercializados hasta ahora.

El nuevo absorbedor solar utiliza una película multicapa hecha de metal de titanio (Ti) y fluoruro de magnesio (MgF2) que puede fabricarse de forma simple. Dado que el nuevo absorbedor solar tiene un excelente rendimiento de absorción solar, es posible aplicarlo no solo a la destilación por membrana alimentada por el calor del sol, sino también a calderas solares y otros aparatos.

La nueva tecnología de destilación por membrana impulsada por energía solar que el equipo de investigación desarrolló utilizando el nuevo absorbedor solar utiliza la energía solar como fuente de calor. Como tal, la tecnología puede utilizarse para suministrar agua potable en zonas aisladas sin infraestructura energética, como los países subdesarrollados, las zonas insulares y las zonas remotas con falta de agua potable. También se espera que la tecnología sea utilizada por los militares para suministrar agua potable a los soldados estacionados en el extranjero o en los puestos de campo del ejército.

“Este estudio combina las tecnologías de materiales con las tecnologías de tratamiento de agua y es significativo en el sentido de que es un caso exitoso de investigación integrada que ha dado lugar a logros revolucionarios”, dijo el Dr. Kyung-guen Song del KIST. “Planeamos continuar desarrollando tecnologías de tratamiento de agua que apliquen tecnologías de materiales avanzadas a través de una investigación integrada continua”. (Fuente: NCYT Amazings)

NOTICIAS DE LA CIENCIA (23/07/2020)

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