La tecnología que puede convertir agua de mar salada o agua salobre en agua potable segura y limpia tiene el potencial de transformar millones de vidas en todo el mundo, razón por la cual tantos científicos están ocupados trabajando en proyectos para hacer precisamente eso.
Ahora, una nueva innovación desarrollada por científicos en Australia podría ser la más prometedora hasta ahora, ya que los investigadores utilizan compuestos de estructura metal-orgánicos (o MOF) junto con la luz solar para purificar el agua en solo media hora, utilizando un proceso que es más eficiente que las técnicas existentes.
Es barato, estable, reutilizable y produce agua que cumple con los estándares de desalinización de la Organización Mundial de la Salud (OMS). Se pueden producir alrededor de 139,5 litros (casi 37 galones) de agua limpia por día a partir de un kilogramo de material MOF, según las primeras pruebas.
Después de solo cuatro minutos de exposición a la luz solar, el material libera todos los iones de sal que absorbe del agua y está listo para usarse nuevamente. El equipo detrás del nuevo proceso dice que ofrece varias actualizaciones sobre los métodos de desalinización existentes.
“Los procesos de desalinización térmica por evaporación consumen mucha energía y otras tecnologías, como la ósmosis inversa, tienen varios inconvenientes, incluido el alto consumo de energía y el uso de químicos en la limpieza y decloración de membranas”, dice el ingeniero químico Huanting Wang de la Universidad de Monash.
"La luz solar es la fuente de energía más abundante y renovable en la Tierra. Nuestro desarrollo de un nuevo proceso de desalinización basado en adsorbentes mediante el uso de la luz solar para la regeneración proporciona una solución de desalinización sostenible desde el punto de vista energético y medioambientalmente".
Los investigadores crearon un nuevo MOF llamado PSP-MIL-53, que estaba compuesto en parte de un material llamado MIL-53, ya conocido por la forma en que reacciona al agua y al dióxido de carbono.
Si bien no es de ninguna manera la primera investigación en proponer la idea de usar una membrana MOF para limpiar la sal del agua de mar y el agua salobre, estos hallazgos y el material PSP-MIL-53 detrás de ellos brindarán a los científicos muchas más opciones para explorar. .
Los MOF en general son materiales muy porosos: solo una cucharadita del material cuando se comprime se puede abrir para cubrir un área del tamaño de un campo de fútbol, y este nuevo sistema podría instalarse en tuberías y otros sistemas de agua para producir agua potable limpia.
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| Nuevas tecnologías como el grafeno, permitirán desalinizar el agua mar a bajo costo. |
"La desalinización se ha utilizado para abordar la escasez de agua en todo el mundo", dice Wang. "Debido a la disponibilidad de agua salobre y de mar, y debido a que los procesos de desalinización son confiables, el agua tratada se puede integrar dentro de los sistemas acuáticos existentes con riesgos mínimos para la salud".
Las nuevas soluciones no pueden llegar lo suficientemente rápido: según la OMS, alrededor de 785 millones de personas en todo el mundo carecen de una fuente limpia de agua potable a media hora a pie de su lugar de residencia. A medida que la crisis climática se afianza, ese problema empeora.
Dado que el agua salina representa alrededor del 97 por ciento del agua del planeta, ese es un gran recurso sin explotar para el agua potable que da vida, si se pueden encontrar soluciones como PSP-MIL-53 para que sea adecuada y segura para el uso humano.
No está claro qué tan cerca están los investigadores de lograr que su sistema funcione, pero es alentador ver que se está probando otro enfoque, junto con los que usan luz ultravioleta, filtros de grafeno, luz solar e hidrogeles. Los científicos incluso están buscando métodos para sacar agua de la nada.
"Nuestro trabajo proporciona una nueva e interesante ruta para el diseño de materiales funcionales para utilizar energía solar para reducir la demanda de energía y mejorar la sostenibilidad de la desalinización del agua", dice Wang.
"Estos MOF sensibles a la luz solar pueden potencialmente funcionalizarse aún más para obtener medios de extracción de minerales de baja energía y respetuosos con el medio ambiente para la minería sostenible y otras aplicaciones relacionadas".
La investigación se ha publicado en Nature Sustainability.