Investigadores de la Universidad de Waterloo han diseñado un dispositivo energéticamente eficiente que produce agua potable a partir de agua de mar mediante un proceso de evaporación impulsado en gran medida por el sol.

La desalinización es fundamental para muchas zonas costeras ynaciones insularespara proporcionar acceso aagua dulce, dada la preocupación por la escasez de agua debido al rápido crecimiento demográfico y al aumento del consumo mundial de agua.

Aproximadamente 2.200 millones de personas en todo el mundo no tienen acceso aagua limpia, enfatizando la necesidad urgente de nuevas tecnologías para generar agua dulce, según el Informe de la ONU sobre el desarrollo de los recursos hídricos en el mundo 2024.

Los sistemas de desalinización actuales bombean agua de mar a través de membranas para separar la sal del agua, pero este proceso consume mucha energía y la sal a menudo se acumula en el agua.dispositivola superficie, obstruyendoflujo de aguay reduciendo la eficiencia.Como resultado, estos sistemas requieren un mantenimiento frecuente y no pueden funcionar de forma continua.

Para resolver este problema, los investigadores de Waterloo se inspiraron en el ciclo natural del agua para crear un dispositivo que refleja cómo los árboles transportan el agua desde las raíces hasta las hojas.La nueva tecnología puede desalinizar agua continuamente sin necesidad de mayor mantenimiento.El estudio espublicadoenComunicaciones de la naturaleza.

"Nuestra inspiración proviene de observar cómo la naturaleza se sostiene a sí misma y la forma en que el agua se evapora y condensa en el medio ambiente", dijo el Dr. Michael Tam, profesor del Departamento de Ingeniería Química de Waterloo.

"El sistema que hemos diseñado induce la evaporación del agua, la transporta a la superficie y la condensa en un ciclo cerrado, evitando eficazmente la acumulación de sal que reduce la eficiencia del dispositivo".

El dispositivo también funciona con energía solar y puede convertir alrededor del 93% del sol en energía, cinco veces mejor que los sistemas de desalinización actuales.También puede producir unos 20 litros de agua dulce por metro cuadrado, la misma cantidad que la Organización Mundial de la Salud recomienda que cada persona necesita cada día para beber e higiene básica.

El equipo de investigación, que incluye Ph.D.Los estudiantes Eva Wang y Weinan Zhao fabricaron el dispositivo utilizando espuma de níquel recubierta con un polímero conductor y partículas de polen termosensibles.

Este material absorbe la luz solar en todo el espectro de radiación solar para convertir la energía solar en calor.Una fina capa de agua salada sobre el polímero se calienta y se transporta hacia arriba, de forma similar a como el agua viaja naturalmente a través de los capilares de los árboles.

A medida que el agua se evapora, la sal restante se desplaza a la capa inferior del dispositivo, como un sistema de retrolavado en una piscina, lo que evita cualquier posible obstrucción de agua y garantiza un funcionamiento continuo.

El Dr. Yuning Li, profesor del Departamento de Ingeniería Química de Waterloo, ayudó al equipo de investigación a generarenergía solarpara el proyecto utilizando un probador solar para medir las propiedades de captación de luz del dispositivo.

"Este nuevo dispositivo no sólo es eficiente sino también portátil, lo que lo hace ideal para su uso en regiones remotas donde el acceso al agua dulce es limitado", afirmó Li."Esta tecnología ofrece una solución sostenible a la emergente crisis del agua".

En el futuro, los investigadores de Waterloo planean construir un prototipo de su dispositivo que pueda desplegarse en el mar para probar la tecnología a mayor escala.

"Si la prueba tiene éxito, la tecnología puede suministrar agua dulce de manera sostenible a las comunidades costeras y promover los Objetivos de Desarrollo Sostenible 3, 6, 10 y 12 de la ONU", dijo Tam.