Un nuevo sistema con energía solar convierte el agua salada en potable sin emisiones
“Para que nuestros ríos lleguen sanos al mar”
Agua y Saneamiento
Pablo González-Cebrián/Fotos iAgua.
Aprovechando al máximo la energía solar disponible para la producción de agua, científicos han logado producir agua potable más barata que nunca en países de bajos ingresos.
Científicos del King's College de Londres han desarrollado un nuevo sistema alimentado por energía solar para convertir agua salada en agua potable, lo que podría ayudar a reducir enfermedades peligrosas transmitidas por el agua como el cólera.
En un artículo publicado en Nature Water, los investigadores muestran que el proceso es más de un 20% más barato que los métodos tradicionales y puede ser utilizado en ubicaciones rurales alrededor del mundo. Tras realizar pruebas en comunidades rurales, encontraron que la nueva tecnología podría significar un cambio importante en el suministro de agua limpia en países en desarrollo.
Basándose en procesos existentes que convierten agua subterránea salina en agua dulce, investigadores del King's College de Londres, en colaboración con el MIT y el Instituto Helmholtz para Sistemas de Energía Renovable, han creado un nuevo sistema que produce agua utilizando energía solar.
Según el Dr. Wei He, "Esta tecnología puede ampliar las fuentes de agua disponibles para comunidades, más allá de las tradicionales; al proporcionar agua de fuentes salinas no contaminadas, puede ayudar a combatir la escasez de agua o emergencias inesperadas cuando los suministros de agua convencionales se ven interrumpidos, como en el caso de los recientes brotes de cólera en Zambia".
Funciona separando la sal mediante un conjunto de membranas especializadas que canalizan los iones de sal hacia un flujo de salmuera, dejando el agua potable. Ajustando de manera flexible el voltaje y la velocidad a la que fluye el agua salada a través del sistema, los investigadores desarrollaron un sistema que se adapta a la variabilidad de la luz solar sin comprometer la cantidad de agua potable producida.
Con datos recopilados por primera vez en el pueblo de Chelleru, cerca de Hyderabad, en India, y luego recreando estas condiciones del pueblo en Nuevo México, el equipo convirtió con éxito hasta 10 m3 en agua potable. Esto fue suficiente para 3,000 personas al día, con un proceso continuo independientemente de la variabilidad en la energía solar debido a la cobertura de nubes y la lluvia.
El sistema ajustó automáticamente el voltaje y la velocidad a la que el agua salada fluía a través de él dependiendo de los niveles variables de luz solar. Al hacer coincidir el funcionamiento de la máquina con la energía hidráulica disponible, el equipo pudo desarrollar un sistema que reduzca el costoso uso de baterías sin comprometer la cantidad de agua potable producida.
Aproximadamente un cuarto de la población mundial se enfrenta a niveles “extremadamente altos” de estrés hídrico, lo que lleva a una alta probabilidad de escasez de agua. En la población rural mundial, 1,6 mil millones de personas se enfrentan escasez de agua, muchas de las cuales dependen de reservas de aguas subterráneas sobreexplotadas.
Sin embargo, a nivel mundial, el 56% del agua subterránea es salina e inadecuada para el consumo. Este problema es particularmente frecuente en India, donde el 60% del territorio alberga agua salina no potable. En consecuencia, hay una necesidad apremiante de métodos eficientes de desalación para obtener agua potable de manera económica y a gran escala.
La tecnología de desalación tradicionalmente ha dependido de baterías costosas en sistemas no conectados a la red, o de un sistema en red para suministrar la energía necesaria para eliminar la sal del agua. En áreas rurales de países en desarrollo, la infraestructura de red puede ser poco fiable y depende en gran medida de los combustibles fósiles.
Al crear una tecnología de desalación de bajo costo que funciona como una batería, se elimina la dependencia de la tecnología de baterías para utilizar energía solar intermitente en aplicaciones no conectadas a la red, lo que permite que las comunidades rurales en países en desarrollo como India puedan acceder a ella a precios asequibles.
El Dr. He comentó: "Tradicionalmente, la desalación del agua ha consumido mucha energía y ha sido costosa, lo que limitaba su uso a áreas con energía estable y recursos económicos. Al eliminar completamente la necesidad de un sistema de red y reducir la dependencia de la tecnología de baterías en un 92%, nuestro sistema puede proporcionar acceso fiable a agua potable segura, completamente libre de emisiones en el lugar de producción y con un descuento de aproximadamente el 22% para las personas que la necesitan en comparación con los métodos tradicionales".
El sistema también puede ser utilizado fuera de las áreas en desarrollo, particularmente en agricultura, donde el cambio climático está dando lugar a reservas inestables de agua para el riego.
El equipo tiene previsto ampliar la disponibilidad de la tecnología en toda la India mediante la colaboración con socios locales. Además, un equipo del MIT también prevé crear una startup para comercializar y financiar la tecnología.
Lee el contenido original en Smart Water Magazine.
Fuente:
Abril, 2024