sábado, 21 de abril de 2018

Desalinización solar directa con nanopartículas.

Hoy existe una necesidad crítica de convertir las fuentes no potables, como el agua de mar, en agua adecuada para uso humano debido a que más de mil millones de personas no tienen acceso al vital recurso, Sin embargo, los requerimientos de energía de las plantas de desalinización representan la mitad de sus costos de operación; esto hace necesario enfoques alternativos capaces preferentemente de aprovechar la radiación solar.
En el artículo “Desalinización solar del agua de mar con nanopartículas” (Biotecnología & Nanotecnología al Instante, 25/11/2007) explicamos como  nanopartículas de oro presentan el denominado efecto de resonancia plasmódica localizado originado, cuando la frecuencia de la onda electromagnética producida por el movimiento oscilatorio  de sus electrones superficiales, coincide con alguna frecuencia de los fotones de la radiación solar.  En tal situación ambas entran en resonancia con la absorción de la energía de la radiación incidente de esa longitud de onda, reflejando el resto. En el agua de mar, alrededor de las nanopartículas con su energía incrementada por la resonancia se comienzan a formar burbujas y, debido a la evaporación del agua en la interfase, migran a la superficie donde se libera el vapor quedando las nanopartículas disponibles para hacer un proceso continuo.
Ahora, trece investigadores de la Rice University, de Houston, publicaron el trabajo “Nanophotonics-enabled solar membrane distillation for off-grid water purification”, en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, en el cual utilizan una membrana con nanopartículas para el proceso de destilación inducido por la iluminación solar.
Crédito Rice University 
El sistema, conocido como destilación de membrana solar habilitada por nanofotónica (NESMD), utiliza una membrana porosa con nanopartículas de negro de humo. Las nanopartículas toman la energía de la luz solar para calentar el agua en un lado de la membrana, que filtra la sal y otros contaminantes no volátiles al tiempo que permite que el vapor de agua pase a través de ella logrando convertir hasta el 80 por ciento de la energía de la luz solar en calor. Los resultados de un prototipo indican la posibilidad de producir hasta seis litros de agua dulce por hora por metro cuadrado de membrana solar. Una particularidad distintiva del sistema NESMD, es que la fuente de calor está en la membrana; las nanopartículas, incrustadas en un lado usan la luz del sol para calentar el agua e impulsar el proceso de desalinización. 
En la literatura científica podemos encontrar otras publicaciones con  variados sistemas basados en la utilización de nanopartículas para la desalinización solar directa; al parecer el camino viable para tener agua potable a futuro.

Lectura complementaria: