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Innovador proceso para desalinizar el agua con energía solar

Por LaVerdad

MÉXICO.- Investigadores del MIT lograron desarrollar un proceso con el que es posible eliminar las sales del agua con rayos solares

Un sistema de desalinización con energía solar completamente pasivo desarrollado por investigadores del MIT y en China podría proporcionar más de 5.6 litros de agua potable cada hora por cada metro cuadrado de área de recolección, este sistema podría servir en zonas costeras áridas fuera de la red de aguas potables, proveyendo una fuente de agua eficiente y de bajo costo.

El sistema utiliza múltiples capas de evaporadores y condensadores solares planos, alineados en una matriz vertical y cubiertos con aislamiento de aerogel transparente; así se explica el sistema para desalinizar el agua en un artículo que aparece en la revista Energy and Environmental Science, el cual ha sido escrito por los estudiantes de doctorado del MIT Lenan Zhang y Lin Zhao, el doctor Zhenyuan Xu, profesor de ingeniería mecánica y jefe del departamento Evelyn Wang, y otros ocho investigadores entre el MIT y la Universidad de Jiao Tong en en Shanghai, China.

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La clave para la eficiencia del sistema radica en la forma en que utiliza cada una de las múltiples etapas para desalinizar el agua, En cada etapa el calor liberado por la etapa anterior se aprovecha en lugar de desperdiciarse, de esta manera el dispositivo para demostración de los investigadores puede lograr una eficiencia general del 385 % al convertir la energía de la luz solar en energía de evaporación del agua.

Agua potable con energía solar

El dispositivo es esencialmente un alambique solar multicapa, con un conjunto de componentes de evaporación y condensación como los utilizados para destilar licor, utiliza paneles planos para absorber el calor y luego transferir ese calor a una capa de agua para que comience a evaporarse, el vapor se condensa en el siguiente panel, para después recoger esa agua, mientras que el calor de la condensación de vapor pasa a la siguiente capa.

Cada vez que el vapor de agua se condensa en una superficie, libera calor; en los sistemas de condensadores típicos, ese calor simplemente se pierde en el medio ambiente, sin embargo en este evaporador multicapa el calor liberado fluye hacia la siguiente capa de evaporación, lo que permite reciclar el calor solar y aumentar la eficiencia general.

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Agregar más capas aumenta la eficiencia de conversión para producir agua potable, pero cada capa también agrega costos y volumen al sistema, el equipo se decidió por un sistema de 10 etapas para su prototipo de prueba, el cual se probó en la azotea de un edificio del MIT.

El sistema suministró agua pura que excedió los estándares de agua potable de la ciudad, a una tasa de 5,78 litros por metro cuadrado de área de recolección solar. Según Wang, esto es más del doble de la cantidad récord producida previamente por cualquier sistema de desalinización pasivo con energía solar .

Materiales económicos en un sistema eficiente

A diferencia de algunos sistemas de desalinización, no hay acumulación de sal o salmueras concentradas para eliminar. En una configuración de flotación libre, cualquier sal que se acumule durante el día simplemente se llevaría de regreso por la noche a través del material absorbente y de vuelta al agua de mar, según los investigadores.

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Su unidad de demostración fue construida principalmente con materiales económicos y fácilmente disponibles, como un absorbente solar negro comercial y toallas de papel para una mecha capilar para llevar el agua al contacto con el absorbente solar. En la mayoría de los otros intentos de hacer sistemas pasivos de desalinización solar, el material absorbente solar y el material absorbente han sido un solo componente, que requiere materiales especializados y costosos, dice Wang. “Hemos podido desacoplar estos dos”.

El componente más costoso del prototipo desalinizador de agua es una capa de aerogel transparente que se usa como aislante en la parte superior de la pila, pero el equipo sugiere que otros aisladores menos costosos podrían usarse como alternativa, el aerogel en sí está hecho de sílice barata, pero requiere un equipo de secado especializado para su fabricación.

 

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