Un nuevo dispositivo puede producir agua potable a partir de agua de mar con sólo pulsar un botón

Investigadores del MIT han desarrollado una unidad de desalinización portátil, que pesa menos de 10 kg y puede eliminar partículas y sales para generar agua potable.

El dispositivo, del tamaño de una maleta, requiere menos energía para funcionar que un cargador de teléfono móvil y puede funcionar con un pequeño panel solar portátil.

Genera automáticamente agua potable que supera las normas de calidad de la OMS. La tecnología está empaquetada en un dispositivo fácil de usar que funciona con sólo pulsar un botón.

A diferencia de otras unidades de desalinización portátiles que requieren que el agua pase por filtros, este dispositivo utiliza la energía eléctrica para eliminar las partículas del agua potable. Al no necesitar filtros, se reduce en gran medida los requisitos de mantenimiento a largo plazo.

Esto podría permitir el despliegue de la unidad en zonas remotas y con recursos muy limitados, como comunidades en pequeñas islas o a bordo de buques de carga marítimos. También podría utilizarse para ayudar a los refugiados que huyen de catástrofes naturales.

Esto es realmente la culminación de un viaje de 10 años en el que mi grupo y yo hemos estado. Hemos trabajado durante años en la física de cada uno de los procesos de desalinización, pero llevar todos esos avances a una caja, construir un sistema y demostrarlo en el océano ha sido una experiencia realmente significativa y gratificante para mí.

Jongyoon Han, profesor de ingeniería eléctrica e informática y de ingeniería biológica.

Tecnología sin filtros.

Las unidades de desalinización portátiles disponibles en el mercado suelen requerir bombas de alta presión para empujar el agua a través de los filtros, que son muy difíciles de miniaturizar sin comprometer la eficiencia energética del dispositivo.

En cambio, su unidad se basa en una técnica llamada polarización de concentración de iones (ICP). En lugar de filtrar el agua, el proceso de ICP aplica un campo eléctrico a unas membranas colocadas por encima y por debajo de un canal de agua. Las membranas repelen las partículas cargadas positiva o negativamente -incluidas las moléculas de sal, las bacterias y los virus- a medida que pasan. Las partículas cargadas se canalizan en una segunda corriente de agua que finalmente se descarga.

El proceso elimina tanto los sólidos disueltos como los suspendidos, permitiendo que el agua limpia pase por el canal. Como sólo requiere una bomba de baja presión, la ICP utiliza menos energía que otras técnicas.

Pero la ICP no siempre elimina todas las sales que flotan en el centro del canal. Así que los investigadores incorporaron un segundo proceso, conocido como electrodiálisis, para eliminar los iones salinos restantes.

Yoon y Kang utilizaron el aprendizaje automático para encontrar la combinación ideal de módulos de ICP y electrodiálisis. La configuración óptima incluye un proceso de ICP en dos etapas, con agua que fluye a través de seis módulos en la primera etapa y luego a través de tres en la segunda, seguido de un único proceso de electrodiálisis. De este modo se minimiza el uso de energía y se garantiza la autolimpieza del proceso.

Redujeron y apilaron los módulos de ICP y electrodiálisis para mejorar su eficiencia energética y permitir que cupieran en un dispositivo portátil. Los investigadores diseñaron el dispositivo para personas no expertas, con un solo botón para iniciar el proceso automático de desalinización y purificación. Una vez que el nivel de salinidad y el número de partículas disminuyen hasta unos umbrales específicos, el dispositivo notifica al usuario que el agua es potable.

Los investigadores también crearon una aplicación para teléfonos inteligentes que puede controlar la unidad de forma inalámbrica e informar en tiempo real sobre el consumo de energía y la salinidad del agua.

Su prototipo genera agua potable a un ritmo de 0,3 litros por hora y sólo requiere 20 vatios de energía por litro.

Su idea ahora es reducir su precio y fabricarlo con materiales de bajo coste.

Vía mit.edu