Un purificador de agua hecho solo de papel, podría llevar agua potable a las zonas desesperadas.
¿Es posible la combinación de papel y agua?
Papel y agua no puede parecer la combinación más ideal para el éxito. Pero estos científicos han logrado hacer del papel un purificador sorprendentemente eficaz.
La idea de utilizar la energía del sol para evaporar y purificar el agua es antigua.
El filósofo griego Aristóteles describe un proceso de este tipo hace más de 2.000 años. Ahora, los investigadores están llevando esta tecnología del purificador de agua en la era moderna. Usándolo para desinfectar el agua a tasas récord.
Agua limpia con el uso de la luz solar.
El sistema es el drapeado de papel negro, sumergido en carbono, en una forma triangular. Este es usado por ambos lados para absorber y evaporar el agua. El método utiliza la luz solar para generar agua limpia con una eficiencia casi perfecta.
Un rápido y eficiente purificador de agua.
«Nuestra técnica es capaz de producir agua potable a un ritmo más rápido. Comparado como se calcula teóricamente bajo la luz solar natural». Dice el investigador principal Qiaoqiang Gan, profesor asociado de ingeniería eléctrica en la Universidad de Buffalo.
Como explica Gan: «Por lo general, cuando la energía solar se utiliza para evaporar el agua, parte de la energía se pierde. Se ‘evapora’ en el ambiente circundante en forma de calor. Esto hace que el proceso sea menos de 100% eficiente. Nuestro sistema tiene un modo que atrae el calor desde el medio circundante. Esto nos permite lograr una eficiencia casi perfecta».
La tecnología de bajo costo podría proporcionar agua potable en regiones donde los recursos son escasos. O donde los desastres naturales han golpeado.
Llevar agua a los necesitados.
Gan y otros colegas han puesto en marcha una nueva empresa, Sunny Clean Water. El objetivo es llevar la invención a las personas que lo necesitan. Tiene el apoyo del programa del National Science Foundation Small Business Innovation Research.
La compañía está integrando el nuevo sistema de evaporación en un prototipo de un destilador solar. Es un purificador de agua alimentada por energía solar.
«Cuando se habla con funcionarios u organizaciones sin fines de lucro que trabajan en zonas de desastre, que quieren saber: ‘¿Qué cantidad de agua se puede generar todos los días?’. Tenemos una estrategia para aumentar el rendimiento de cada día», dice Song.
«Con un destilador solar del tamaño de una nevera pequeña, calculamos que podemos generar de 10 a 20 litros de agua limpia todos los días».
La técnica tiene muchas ventajas.
Es muy sencilla, y la fuente de alimentación – el sol – está disponible en casi todas partes. Pero, por desgracia, hasta los últimos modelos solares aún son algo ineficientes en la vaporización del agua.
El truco para aumentar la eficiencia.
El equipo de Gan abordó este desafío a través de un buen truco, contrario a la intuición: Se incrementa la eficiencia de su sistema de evaporación por enfriarlo.
Un componente central de su tecnología es una hoja de papel bañada en carbono.
Esta se pliega en un revés en forma de «V», como el techo de una casa de pájaros. Los bordes inferiores del papel cuelgan en un charco de agua, absorbiendo el líquido como una servilleta. Al mismo tiempo, el recubrimiento de carbono absorbe la energía solar y la transforma en calor para la evaporación.
Como explica Gan: «La geometría inclinada del papel mantiene fresco por debilitar la intensidad de la luz del sol que lo ilumina. (Una superficie plana podría ser golpeada directamente por los rayos del sol.)
Debido a que la mayoría de las estancias de papel revestidas de carbono a temperatura ambiente, se puede atraer el calor de la zona circundante. Compensando así la pérdida regular de energía solar que se produce durante el proceso de vaporización.
Usando esta configuración, los investigadores evaporaron el equivalente de 2,2 litros de agua por hora por cada metro cuadrado de área iluminada por el sol regular. Mayor que el límite superior teórico de 1,68 litros, de acuerdo con el nuevo estudio. El equipo llevó a cabo sus pruebas en el laboratorio, utilizando un simulador solar para generar luz con la intensidad de un sol regular.
Los avances se describen en un estudio publicado en la revista Advanced Science (1)
Recursos externos: (1) onlinelibrary.wiley.com
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