Evaporación de agua para obtener una fuente de agua potable. Este es el objetivo de la investigación que han desarrollado en el Instituto de Ingeniería de Procesos (IPE) de la Academia de Ciencias de China. En el proceso de investigación, se ha logrado desarrollar un nano compuesto que podría mejorar este método de purificación de agua.
El futuro de la evaporación interfacial solar
La gestión del agua es un desafío para un futuro sostenible. La disponibilidad de este recurso y su acceso por parte de una gran número de la población mantienen vivo un constante proceso de investigación. Además, el proceso de depuración de agua, puede conllevar efectos secundarios como el consumo de fuentes de energía fósil y producción de residuos.
La evaporación interfacial solar, a pesar de su eficiencia, requiere avances. Aunque este sistema promete grandes posibilidades, aún no dispone de un material adecuado para el proceso. Concretamente, se requiere un material que permita la conversión de vapor solar y ofrezca una gran tolerancia para el medio ambiente.
La evaporación interfacial solar ofrece grandes posibilidades como forma de tratamiento
La investigación ha desarrollado un material prometedor. Al respecto de la falta de un material eficaz, los investigadores han desarrollado un compuesto con grandes posibilidades. El nanocompuesto Ta2O5/C es ultra estable y amorfo con una estructura hueca compuesta por varias capas (HoMS). Gracias a estas capas, se facilita la evaporación solar, lo cual incrementa la purificación del agua.
Una estructura clave para el proceso
La estructura hueca es clave en este compuesto. Como indica Wang Dan, investigador del proyecto, el control de la composición y la precisión atómica en HoMS, da lugar a un rango de energía. En este rango de energía, se encuentran numerosos estados alrededor del nivel de Fermi, lo cual facilita la conversión fototérmica a través de la relajación no radioactiva.
La investigación ofrece un sistema que necesita un menor consumo energético. HoMS permite reducir la energía que se utiliza para lograr la evaporación del agua. Según los datos recabados tras la experimentación, HoMS crea un gradiente de campo térmico que genera la fuerza que comienza la evaporación. De esta forma, se podría disponer de un sistema de purificación de agua con un bajo consumo de energía.
El sistema diseñado, permite una operación un menor coste energético
La cavidades de la estructura en capas de HoMS facilita el transporte del agua. Como señala Wang, gracias al efecto de bombeo capilar y los nanoporos que componen el material, las moléculas de agua pueden evaporarse. De esta forma, se produce un fenómeno de evaporación que permite reducir la entalpía.
Efectividad del sistema desarrollado
El estudio ha comprobado un alto ritmo de evaporación. Con una elevado nivel de foto absorción y conversión fototérmica, se ha logrado alcanzar una velocidad de evaporación considerablemente positiva. De esta forma, se ha llegado a alcanzar un ritmo de 4.02 kg m-2h-1. Tras un lapso de 30 días, los cambios apreciados apenas eran reseñables, por lo tanto, se puede relacionar con una estabilidad a largo término.
La investigación demostró la capacidad para eliminar determinadas sustancias. En el caso de los pseudovirus SC2-P, se demostró que el sistema es eficaz. Concretamente, al respecto de estos organismos, tras el fenómeno de la evaporación, logra reducir su presencia hasta en seis órdenes de magnitud
Los investigadores observaron una gran efectividad eliminando pseudovirus SC2-P
El compuesto es tolerante a nivel medioambiental. Un aspecto especialmente positivo del material creado es su tolerancia con el entorno. Se puede producir, transportar, almacenar y, finalmente reciclar, todo de una forma sencilla. Además, sus fines pueden ser distintos, pudiendo emplearse en la depuración de agua de mar o de agua con presencia de bacterias, e incluso metales pesados.
El resultado es un agua de calidad. Tras el proceso desarrollado por los investigadores, se obtiene un agua potable que da cumplimiento a los estándares de calidad establecidos por la OMS. Además, los investigadores continúan trabajando en un modelo que permita tratar el agua de mar en poblaciones que se encuentren en islas aisladas.
El agua obtenida es potable y alcanza los estándares de calidad de la OMS
Conclusión
La innovación es la clave para un futuro sostenible. Como hemos comprobado por la presente investigación, el desarrollo de nuevos materiales o componentes pueden ser un punto de inflexión en el desarrollo tecnológico. Por ello, la aparición de investigaciones que buscan dar una solución a la necesidad de nuevos materiales más eficientes, son tan necesarias.
En BlueGold, trabajamos para que la innovación esté al servicio de la sostenibilidad. La tecnología es la clave que descifra un futuro que, aunque está por venir, ya nos muestra su camino: el respeto por el medioambiente. Por ello, nuestra conciencia en cada proyecto siempre está unida a la preservación de los recursos naturales. De nuestro compromiso, nace la calidad y la tranquilidad que disfrutan nuestros clientes.
Trackbacks/Pingbacks