Un evaporador solar consigue que la sal se aparte y caiga sola para tratar salmueras muy concentradas.
- ☀️ Energía solar directa, sin calentamiento eléctrico durante la evaporación.
- 🧂 Cristales desplazados hacia los bordes, lejos de la zona principal de evaporación.
- 💧 Salmuera con un 20 % de sal, muy por encima del agua de mar.
- ⚙️ ≥1,2 kg/m²·h de evaporación solar neta en condiciones de alta salinidad.
- 🌙 Desprendimiento pasivo de la sal durante la noche.
- 🔬 Pruebas con salmuera real de agua de mar, también en exterior.
- ♻️ Enfoque orientado hacia la descarga líquida cero.
¿Por qué importa?
Desalinizar agua resuelve un problema y crea otro: la salmuera concentrada que queda después. Cuanto más se intenta extraer agua de esa corriente, mayor es la concentración de sales y más difícil resulta continuar el proceso.
Investigadores de Khalifa University, en Emiratos Árabes Unidos, han desarrollado un evaporador solar que aborda precisamente ese punto crítico. En vez de intentar impedir por completo que aparezcan cristales, controla dónde se forman y facilita que terminen desprendiéndose por su propio peso.
Es un cambio de planteamiento bastante interesante: la sal deja de ser únicamente una incrustación que hay que combatir y pasa a convertirse en un sólido que puede separarse físicamente del sistema.
El verdadero problema aparece cuando queda poca agua y demasiada sal
El agua de mar contiene aproximadamente un 3,5 % de sales, aunque la concentración aumenta mucho cuando parte del agua ya ha sido retirada. Las salmueras hipersalinas utilizadas en procesos industriales pueden superar el 10 %.
Ahí empiezan los problemas.
En un evaporador solar convencional, el agua asciende hacia una superficie calentada por la radiación. Se evapora y las sales permanecen. Conforme continúa el proceso, estas alcanzan su límite de solubilidad y comienzan a cristalizar.
Una capa blanca termina cubriendo precisamente la superficie que debería absorber luz y liberar vapor. Baja el rendimiento, cambia el transporte de agua y el dispositivo necesita limpieza.
El nuevo trabajo intenta que ese proceso inevitable ocurra donde menos molesta.
Una malla de titanio que dirige el agua y la sal
El dispositivo utiliza una arquitectura de dos capas apoyada sobre dos soportes. Uno de sus elementos fundamentales es una malla de titanio nanoestructurada, combinada con una capa fototérmica basada en PDMS, un polímero de silicona ampliamente utilizado en investigación y aplicaciones industriales.
La estructura controla el movimiento del agua y concentra la absorción de la radiación solar en la parte superior.
Cuando recibe luz, el calor queda localizado cerca de la interfaz donde se produce la evaporación. El agua continúa llegando por capilaridad y el vapor escapa desde la superficie.
La sal toma otro camino.
La propia geometría del dispositivo favorece que los iones se desplacen y terminen cristalizando preferentemente en los bordes. Así se mantiene relativamente despejada la superficie central encargada de captar la radiación.
La malla transporta la salmuera hacia la zona calentada → el sol provoca evaporación superficial → aumenta localmente la concentración de sales → la arquitectura dirige la cristalización hacia los bordes → los cristales crecen fuera de la principal zona de evaporación → durante el periodo sin iluminación pueden desprenderse pasivamente.
La prueba exigente: salmuera con un 20 % de sal
Los investigadores sometieron el sistema a una solución con una concentración salina del 20 % en masa.
Incluso en esas condiciones mantuvo un flujo neto de evaporación impulsada por el sol de al menos 1,2 kg/m²·h.
Hay un dato todavía más revelador. Después de 12 horas de iluminación, la costra salina ocupaba menos del 10 % de la superficie.
La cifra ayuda a entender qué persigue realmente la investigación. No busca únicamente evaporar mucha agua durante unas horas. Intenta impedir que la sal termine inutilizando el evaporador.
20 % de sal en la prueba de alta salinidad.
≥1,2 kg/m²·h de evaporación solar neta.
12 horas de ensayo bajo iluminación.
<10 % de superficie cubierta por la costra salina.
Pruebas adicionales con salmuera real procedente de agua de mar.
De día cristaliza; de noche se limpia
Aquí aparece probablemente el detalle más atractivo del diseño.
La capa de PDMS presenta una baja adhesión frente a los depósitos salinos. Los cristales que se han ido acumulando en los bordes no quedan fuertemente pegados al dispositivo.
Durante el ciclo nocturno, cuando cesa la evaporación solar, cambian las condiciones de transporte de agua, redisolución y cristalización. Los depósitos pueden crecer, debilitar su contacto y finalmente desprenderse sin un mecanismo motorizado de limpieza.
No desaparecen, claro. La sal continúa existiendo y debe recogerse o gestionarse. La diferencia es que ya no permanece formando una costra sobre el área que necesita absorber radiación.
Muchos evaporadores experimentales intentan evitar la cristalización. Este diseño acepta que, al concentrar suficientemente una salmuera, la formación de cristales terminará ocurriendo. La estrategia consiste en controlar dónde aparecen y cómo se eliminan.
Más que desalinizar: intentar no dejar una corriente líquida concentrada
Esta distinción importa.
La ósmosis inversa es una tecnología madura y extremadamente eficaz para producir grandes cantidades de agua dulce. Utiliza presión para hacer pasar el agua a través de membranas que retienen la mayor parte de las sales.
El proceso genera, no obstante, una corriente de rechazo más concentrada.
El concepto investigado en Khalifa University apunta hacia otra parte de la cadena: seguir retirando agua de una salmuera muy concentrada hasta favorecer la recuperación de las sales en estado sólido.
Es lo que en tratamiento de aguas se conoce como zero liquid discharge o descarga líquida cero (ZLD). La aspiración es recuperar el agua y evitar que el residuo final siga siendo un gran volumen de líquido hipersalino.
No siempre será necesario llegar hasta ese extremo. Tampoco será económicamente razonable en cualquier instalación. En lugares donde descargar salmuera resulta ambientalmente delicado o donde existen corrientes industriales extremadamente salinas, la ecuación cambia.
Un buen comportamiento durante ciclos experimentales no demuestra todavía una vida útil de años. Quedan por determinar coste por metro cuadrado, durabilidad frente a salmueras reales complejas, ensuciamiento biológico, comportamiento con mezclas de sales, mantenimiento y economía del escalado.
Una línea de investigación que lleva años intentando domesticar la sal
El concepto no aparece de la nada. Parte del mismo equipo de Khalifa University publicó en 2024 un sistema biomimético inspirado en los manglares que también buscaba combinar evaporación solar, cristalización en los bordes y recogida pasiva de sal.
El nuevo trabajo refina esa estrategia mediante una arquitectura más sencilla de dos tramos y una superficie con baja adhesión.
Existe además una solicitud de patente estadounidense relacionada con un dispositivo plegable de desalinización solar y descarga líquida cero, cuyos inventores incluyen a varios de los investigadores que participan en esta línea de trabajo.
Eso sitúa la investigación algo más allá de una simple curiosidad académica, aunque todavía no equivale a disponer de un producto comercial listo para instalar.
No está compitiendo todavía con una gran desaladora
Comparar directamente este dispositivo con una planta industrial de ósmosis inversa puede llevar a conclusiones equivocadas.
Una instalación convencional funciona de forma continua, mueve enormes caudales y dispone de bombas, membranas, pretratamiento, recuperación energética y sistemas de control optimizados durante décadas.
Este evaporador trabaja con otro principio: concentrar la energía solar justo donde el agua se evapora y gestionar físicamente la cristalización resultante.
Además, una tasa de evaporación no equivale automáticamente a una tasa idéntica de producción de agua potable. Para recuperar agua dulce hace falta capturar y condensar eficazmente el vapor, y esa etapa introduce pérdidas y componentes adicionales.
De momento, la tecnología resulta más interesante como posible herramienta para concentración final y tratamiento de salmueras que como sustituto directo de las grandes plantas desalinizadoras.
El residuo sólido también puede convertirse en recurso, pero únicamente cuando su composición, pureza y coste de recuperación lo justifican. Recuperar una sal no significa automáticamente que tenga valor comercial.
Potencial
La aplicación más razonable podría aparecer en combinación con tecnologías que ya funcionan.
Una planta de ósmosis inversa podría producir la mayor parte del agua dulce y generar una corriente concentrada. Un sistema solar de este tipo podría actuar después sobre esa salmuera para recuperar más agua y reducir el volumen final de residuo.
También podría tener sentido en explotaciones mineras, procesos industriales, producción energética o instalaciones agrícolas que generan aguas con concentraciones salinas difíciles de tratar mediante membranas convencionales.
La recuperación selectiva de minerales añade otra posibilidad a largo plazo. Algunas salmueras contienen compuestos aprovechables, aunque separar una mezcla real y obtener productos con suficiente pureza exige procesos adicionales.
El atractivo está precisamente ahí: usar el sol para convertir un residuo líquido complicado en dos corrientes potencialmente más manejables, agua y sólidos.
Todavía falta ingeniería para llegar a esa escala. Pero resolver la acumulación de sal es uno de esos problemas poco vistosos que pueden decidir si un evaporador solar funciona durante unas horas en un laboratorio o termina teniendo utilidad fuera de él.
Datos esenciales de la tecnología
Cómo funciona
Una malla de titanio nanoestructurada transporta la salmuera y una capa fototérmica de b-PDMS absorbe la radiación. La evaporación se concentra en la superficie mientras el diseño dirige progresivamente la cristalización hacia los bordes. La baja adhesión entre la capa y los cristales facilita posteriormente su desprendimiento pasivo.
En cifras
- 20 % en masa: concentración salina utilizada en la prueba más exigente destacada por los investigadores.
- ≥1,2 kg/m²·h: flujo neto de evaporación solar mantenido en esas condiciones.
- <10 %: superficie cubierta por costra salina tras el ensayo prolongado.
- 12 horas: duración de la prueba de iluminación en la que se evaluó esa cobertura.
- >10 %: concentración a partir de la cual el estudio clasifica estas corrientes como salmueras hipersalinas.
Qué tiene de diferente
No depende únicamente de impedir que la sal precipite. El diseño controla espacialmente la cristalización, mantiene despejada buena parte de la superficie fototérmica y facilita posteriormente la caída de los depósitos acumulados.
Comparación directa con la tecnología convencional
La ósmosis inversa emplea presión y membranas para separar agua y sales y constituye una tecnología comercial consolidada para producir agua dulce a gran escala.
El evaporador de Khalifa University utiliza calor solar directo y evaporación interfacial. Su principal interés está en trabajar con salmueras muy concentradas y favorecer la separación final de las sales, un escenario especialmente problemático para numerosos procesos convencionales.
No puede afirmarse con los datos actuales que resulte más barato o eficiente que la ósmosis inversa en producción masiva de agua.
Limitaciones
La investigación todavía deja cuestiones importantes abiertas:
- No se ha demostrado una operación comercial prolongada durante años.
- Falta conocer el coste real de fabricación y sustitución por metro cuadrado.
- Las salmueras industriales pueden contener muchas más especies químicas que una solución concentrada de cloruro sódico.
- El ensuciamiento orgánico y biológico puede modificar el rendimiento a largo plazo.
- Para producir agua utilizable hace falta integrar una etapa eficiente de condensación y recogida del vapor.
- La sal desprendida continúa necesitando recogida, caracterización y un destino adecuado.
- La disponibilidad solar condiciona la productividad diaria.
- Una futura comparación comercial tendrá que considerar el sistema completo y no únicamente la tasa de evaporación.
En qué fase se encuentra
Prototipo experimental / demostración a pequeña escala.
El equipo ha realizado ensayos cíclicos en interior y pruebas exteriores utilizando salmuera real de agua de mar. También existe propiedad intelectual relacionada con esta línea tecnológica.
No se ha presentado como una instalación comercial de tratamiento de salmuera a gran escala.
Quién está detrás
La investigación está desarrollada en Khalifa University of Science and Technology, en Abu Dabi, Emiratos Árabes Unidos.
Entre los autores figuran Aikifa Raza, Mohamed A. Abdelsalam, Tarek Eid, Faisal AlMarzooqi y TieJun Zhang, pertenecientes a los departamentos de Ingeniería Mecánica y Nuclear e Ingeniería Química y del Petróleo.
El trabajo recibió financiación del programa Competitive Internal Research Award de Khalifa University (CIRA-2021-073). Los investigadores también reconocen el apoyo del Mohammed Bin Rashid Al Maktoum Global Water Award, de UAE Water Aid Foundation.
TieJun Zhang, Mohamed A. Abdelsalam y Faisal AlMarzooqi figuran como coinventores en una solicitud de patente estadounidense relacionada con la tecnología.
Fuente de los datos
Los resultados proceden del estudio científico “Solar-driven brine evaporation with directional salt crystallization and passive removal”, publicado el 28 de septiembre de 2026 en npj Clean Water, revista de Nature Portfolio.
El trabajo fue recibido el 5 de junio de 2026 y aceptado el 28 de agosto de 2026. Los datos principales utilizados en este artículo proceden directamente del paper revisado por pares y de la documentación de patente asociada.
Más información: Solar-driven brine evaporation with directional salt crystallization and passive removal
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