Científicos canadienses inventan un dispositivo de desalinización solar de bajo coste hecho con neumáticos usados que puede producir hasta 3,67 litros diarios de agua potable

Desarrollado por la Universidad de Dalhousie, el destilador solar es portátil y funciona con energía solar, ayudando a combatir la escasez de agua en regiones de bajos recursos y áreas remotas.

Dispositivo de desalinización de bajo coste hecho con llantas usadas podría ayudar a enfrentar la escasez mundial de agua

La frase «Agua, agua, por todas partes, pero ni una gota para beber» resume la paradoja de la abundancia de agua en el planeta, y a la vez, la falta de agua potable. Pese a que el agua cubre más del 70 % de la superficie de la Tierra, la mayoría es salada y no apta para el consumo humano.

La falta de acceso a agua potable es un problema global creciente, pero un dispositivo portátil de desalinización de agua, de bajo costo y alimentado por energía solar, desarrollado por investigadores de la Universidad de Dalhousie, podría ayudar a combatir esta escasez en países en desarrollo o en áreas remotas.

Los resultados de las pruebas de un destilador solar flotante que puede desalinizar agua y generar electricidad termoeléctrica se publicaron recientemente en iScience.

Tecnología innovadora con materiales sostenibles

El equipo de Dalhousie ha diseñado un dispositivo único al utilizar un componente poco común en este tipo de tecnologías: llantas usadas. A diferencia de otros dispositivos que requieren metales preciosos, este destilador emplea materiales de desecho, lo cual reduce su costo y facilita su fabricación en gran escala.

Este destilador solar se basa en los principios de los plasmónicos refractarios, un campo que busca desarrollar nanomateriales estables térmica y químicamente, capaces de manipular la luz de formas especiales en condiciones extremas. Los nanomateriales plasmónicos refractarios capturan la luz y la convierten en calor, un proceso esencial para la evaporación del agua en el dispositivo.

Diseño y funcionamiento del destilador solar flotante

El prototipo fue conceptualizado por el estudiante de doctorado Dr. Matthew Margeson, con el objetivo de superar los desafíos de diseños anteriores, como las pérdidas térmicas, la acumulación de sal y la resistencia a condiciones adversas, incluyendo el viento y las olas. La eficacia del dispositivo se basa en un sistema de absorción que transporta agua salada a la superficie de espuma, donde el agua se evapora al calentarse con los materiales plasmónicos. Luego, el vapor se condensa en una cúpula de plástico transparente, se recoge y almacena en una bolsa sellada. Este proceso permite producir agua potable con un método completamente pasivo y sostenible.

Las pruebas realizadas en el puerto de Halifax demostraron que el destilador puede generar hasta 3,67 litros de agua al día, un rendimiento récord para un destilador solar flotante pasivo. Además de desalinizar, el dispositivo desinfecta y descontamina el agua, a un costo inferior a un centavo por litro, lo que lo convierte en una solución altamente rentable y eficiente.

Generación de energía adicional y monitoreo de calidad del agua

Además de la desalinización, el dispositivo tiene el potencial de generar pequeñas cantidades de electricidad termoeléctrica. Esta energía podría ser suficiente para alimentar sensores de calidad del agua, una característica que podría ser crucial en comunidades con acceso limitado a recursos de monitoreo de salud ambiental.

Aprovechamiento de residuos y economía circular

Los materiales plasmónicos suelen fabricarse con metales preciosos, como el oro o la plata, que son costosos y limitan la viabilidad del dispositivo en regiones con pocos recursos. En cambio, el equipo de Dalhousie ha desarrollado un método de pirólisis para tratar el caucho de llantas usadas, creando un char pirogénico que reemplaza a los metales caros sin comprometer el rendimiento.

Durante el desarrollo, se probaron varios tipos de residuos de carbono, incluyendo restos de café, conchas de langosta y residuos de madera de abedul. Sin embargo, el caucho de llantas se destacó por su capacidad para optimizar la generación de calor. Además, el uso de llantas tiene un impacto ambiental positivo, ya que este tipo de residuo no es biodegradable y puede tardar cientos de años en descomponerse.

Este enfoque de reutilización y reciclaje de llantas representa una oportunidad única de upcycling que contribuye a la economía circular y reduce los desechos acumulados en vertederos. Según la Dra. Dasog, esta investigación se alinea perfectamente con el enfoque de sostenibilidad y reutilización de materiales, convirtiendo un residuo común en un componente clave para la obtención de agua potable.

Combatiendo la escasez de agua a nivel mundial

El equipo de investigación planea realizar pruebas adicionales en Asia del Sur el próximo verano, con la esperanza de que este dispositivo pueda implementarse a nivel mundial y llegue a comunidades en necesidad urgente de agua limpia. En un contexto donde el cambio climático y los conflictos obligan a numerosas comunidades a desplazarse, la portabilidad del destilador solar podría ofrecer una solución accesible y duradera.

La Dra. Dasog, nominada a principios de este año al premio de Líder Emergente en la Cumbre del Agua de Canadá, enfatiza que el objetivo final es facilitar el acceso a agua potable en situaciones críticas. La combinación de un diseño simple, materiales abundantes y bajos costos podría convertir a este destilador en una herramienta clave para enfrentar la crisis de agua global.

Este innovador dispositivo de desalinización no solo contribuye a la reducción de residuos y a la economía circular, sino que también representa una solución práctica y sostenible para enfrentar la creciente escasez de agua potable en el mundo.

Más información: www.dal.ca